在最近发表的一项研究中，加州大学河滨分校的粒子物理学家推测，暗物质可以通过时空新维度的存在来解释。
在天体物理学中， 暗物质 它是物质的一种（仍然是理论上的）形式，约占宇宙物质的 85%。这种看不见的力的存在是通过宇宙中的各种观察来暗示的，包括无法用公认的引力理论解释的引力效应。由于暗物质似乎不会吸收、反射或发射电磁辐射，因此迄今为止测量或提供其存在的明确证据是不可能的。
第四维度的研究
在一篇研究论文中 发表在《高能物理学杂志》上加州大学河滨分校的一组物理学家表示，第四维度的存在可以解释暗物质的存在，并解释为什么它仍然不可见。
“我们观察到的宇宙具有三个维度的空间。我们提出可能存在第四维度。额外的维度可以解释为什么暗物质在我们试图在实验室研究它时隐藏得如此之好。” 菲利普·塔内多, 助理教授 物理 加州大学河滨分校的天文学和这项新研究的合著者，在一份新闻稿中。
第四维？ 一场旷日持久的狩猎
在新的黑暗维度的假设之前，无形力量的存在已经被理论化很长时间了。
最早由数学物理学家和工程师提出 威廉汤姆森 在1884。
在成为第一位被提升为上议院的英国科学家之后，汤姆森也被称为开尔文勋爵。
汤姆森估计银河系的质量与可见恒星的发光质量不同，得出的结论是“我们的许多恒星，也许其中的绝大多数，可能都是暗体。”
在接下来的世纪，科学家们进行了大量的间接观察，支持汤姆森提出的“暗体”的存在，或者某种对宇宙有重大影响的不可见物质的存在。
我们看不到它，但我们知道它就在那里
存在无形力的主要证据来自计算，计算表明如果没有大量无形物质，星系就不会像它们那样形成或移动。
到目前为止，科学家们还无法直接探测到暗物质，导致大多数物理学家得出结论，暗物质一定是由质量小于质子的非重子粒子或亚原子粒子组成的。然而，间接证据已经足够有力，足以让大多数科学界普遍接受暗物质的存在（事实上还有四个维度：至少四个）。
“我们生活在暗物质的海洋中，但我们对它可能是什么知之甚少，”塔内多说。 “这是自然界中最令人烦恼的已知未知因素之一。我们知道它存在，但我们不知道如何寻找它，也不知道为什么它没有出现在我们预期的地方。”
第四维能解释暗物质吗？
在这篇新论文中，Tanedo 和他的同事认为暗物质粒子的行为不像粒子。
“过去两年我的研究计划的目标是扩展暗物质与暗势力‘对话’的想法，”塔内多在加州大学河滨分校的新闻稿中说。 “在过去的十年中，物理学家已经意识到，除了暗物质之外，其他隐藏的暗力量也可能控制着暗物质的相互作用。确认它们的存在可能会彻底改写寻找暗物质的规则。”
Tanedo 重申，这种“暗力量”的运作可以通过包含额外第四维度的理论进行数学描述。
暗物质将在这个黑暗的第四维度中表现为相邻粒子的连续序列。这可以解释暗物质如何导致小星系中观察到的一些奇怪行为。
一个额外的维度，一个反复出现的想法
尽管新的第四维度的存在听起来很耸人听闻，但塔内多解释说，额外维度只是一种数学技巧，甚至可以用来描述普通的理论。
毕竟，存在是由一维或更确切地说更多的额外维度组成的想法在弦理论或全息宇宙中也经常被提及。
以非常规的方式思考
过去对暗物质的研究主要集中在解释类似于可见粒子行为的理论上。 Tanedo 和他的同事们说，他们对第四维的新方法探索了以前没有考虑过的新可能性。
普通力可以描述为具有固定质量的单一类型的粒子。
提出的理论预测，隐形粒子可以由无数不同质量的不同粒子来描述，称为连续体。
不同的力量
研究人员表示，这些看不见的粒子的连续力与普通物质感受到的力有很大不同。 “对于我在物理入门课程中教授的引力或电力，当你将两个粒子之间的距离加倍时，力就会减少四倍。另一方面，连续力会减少多达八倍。”Tanedo 解释道。
在论文中，加州大学河滨分校的物理学家表示，他们发现像所提出的那样的连续力可以复制对宇宙中恒星运动的观测。
下一步，“暗光子”
Tanedo 的团队表示，他们计划通过探索“暗光子”模型来继续扩展他们的理论。
“对于黑暗势力来说，这是一个更真实的形象，”塔内多说。 “暗光子已经被非常详细地研究过，但我们的第四维结构有一些令人惊讶的地方。我们还将研究暗力的宇宙学和黑洞的物理学。”
