Galaksi lebih berat dari yang terlihat.
Kami mengetahui hal ini karena kami tidak dapat melihat semua isi di dalamnya. Massa yang hilang—perancah tak kasat mata yang menyatukan gugus bintang—adalah apa yang oleh fisikawan disebut materi gelap. Selama beberapa dekade, hal ini telah menghantui baik jas lab maupun penulis fiksi ilmiah, muncul di mana-mana mulai dari pusaran Star Trek hingga ‘Debu’ His Dark Materials karya Philip Pullman. Ini adalah salah satu masalah terbesar dalam kosmologi. Kita tahu bahwa ia menarik sesuatu secara gravitasi. Kami hanya tidak tahu apa itu. Atau di mana ia bersembunyi.
“Materi gelap telah menguasai fisika dan fiksi ilmiah selama beberapa dekade…”
Sebuah tim di Universitas Sheffield mengira mereka punya ide. Bukan sembarang ide, tapi ide geometris.
Resonansi tanpa dugaan
Proposal baru ini menunjukkan bahwa materi gelap mungkin berada di dimensi kelima yang tersembunyi.
Secara khusus, teori ini menempatkan materi gelap di samping partikel pembawa gaya yang disebut foton gelap di ruang tak terlihat ini. Inilah triknya. Bentuk dimensi ekstra tersebut secara alami menyelaraskan massa kedua partikel. Anggap saja seperti memukul nada sempurna pada senar gitar. Jika frekuensinya tepat, instrumen akan bernyanyi.
Itu adalah resonansi materi gelap.
Ini bukan konsep yang sepenuhnya baru, tapi model sebelumnya punya masalah. Mereka pada dasarnya berasumsi resonansi itu terjadi. Mereka mengubah angka-angka hingga cocok, yang tidak terasa seperti sains dan lebih seperti seni. Apakah ini benar-benar berhasil?
Dr Yu-Dai Tsai di Sheffield berpendapat kali ini jawabannya dimasukkan ke dalam geometri. Tidak memalsukan data.
“Resonansinya mungkin datang langsung dari geometri dimensi tersembunyi,” kata Tsai.
Mengapa kami tidak dapat melihatnya hari ini
Inilah mengapa teori ini sebenarnya pintar. Ini menjelaskan paradoksnya.
Jika materi gelap berinteraksi kuat di awal alam semesta, hal ini akan membantu menjelaskan bagaimana kosmos berevolusi. Namun saat ini, kita hampir tidak melihat apa pun. Itu tidak aktif. Angker.
Model ini memungkinkan interaksi yang kuat di masa lalu sambil menjaga materi gelap tetap tenang saat ini. Geometri dimensi ekstra tersebut memaksakan perilaku ini. Ini menggantikan apa yang biasa disebut oleh fisikawan sebagai “penyempurnaan” – titik buruk dalam persamaan di mana Anda hanya menyusun angka agar berfungsi – dengan hasil matematis alami.
Tidak diperlukan penyesuaian buatan. Hanya matematika.
Spin-off praktis?
Mencari hal-hal yang tidak dapat Anda lihat memerlukan teknologi yang serius. Kita berbicara tentang detektor ultra-sensitif. Kriogenik. Sistem pengukuran kuantum yang berbisik dalam kegelapan.
Alat-alat ini tidak hanya disimpan di rak dan mengumpulkan debu. Mereka mengalir ke bidang lain. Pencitraan yang lebih baik untuk pengobatan? Mungkin. Komputasi lebih cepat? Mungkin. Peningkatan komunikasi global? Mungkin.
“Penelitian kami memberi para fisikawan target baru yang jelas…”
Makalah ini, yang ditulis bersama dengan Taegyu Lee, masuk ke Physical Review D. Ini adalah sebuah langkah untuk menghubungkan dua misteri besar: dimensi tersembunyi dan hal-hal yang menyatukan alam semesta kita.
Atau mungkin itu hanya teori yang masuk akal sampai kita membuktikannya salah.
Pencarian berlanjut.
