Геометрія простору як джерело фундаментальних сил і мас частинок

Новітні теоретичні дослідження припускають, що сама геометрія простору може бути першоджерелом фундаментальних сил та елементарних частинок, виходячи за межі традиційної ролі пасивного фону. Цей підхід розширює геометричний опис гравітації Альберта Ейнштейна та ставить під сумнів сучасні уявлення про походження маси частинок.

У статті, опублікованій 15 грудня 2025 року у виданні «Nuclear Physics B», Річард Пінчак та його співавтори представили роботу, що досліджує виникнення властивостей матерії та сил безпосередньо з невидимих, додаткових вимірів. Дослідники висувають гіпотезу, що маси таких частинок, як W- та Z-бозони, можуть бути наслідком існування складних семивимірних форм, зокрема G2-многовидів.

Ключовим елементом теорії є поняття торсії, яке описується як внутрішнє скручування у цих додаткововимірних структурах, аналогічне спіральному скручуванню молекули ДНК. Це скручування геометрії вносить внутрішню ротацію в структуру простору. Коли ці скручені форми еволюціонують за допомогою математичного процесу, відомого як G2-потік Річчі, вони можуть формувати стабільні конфігурації, що називаються солітонами.

Ці солітони можуть забезпечити суто геометричне пояснення спонтанного порушення симетрії, явища, яке традиційно пояснюється механізмом Хіггса у Стандартній моделі. Дослідження також пов'язує геометричну торсію з кривизною простору-часу у космічних масштабах, що потенційно може пояснити позитивну космологічну сталу, асоційовану з прискореним розширенням Всесвіту.

Дослідники припускають існування гіпотетичної частинки, пов'язаної з торсією, яку вони назвали «Торстон». Якщо ця частинка існує, її виявлення у майбутніх експериментах, що досліджують ефекти простору-часу, може підтвердити цю модель. Кінцева мета роботи полягає у розширенні ейнштейнівського бачення: якщо гравітація є геометрією, то всі фундаментальні взаємодії — сильна, слабка та електромагнітна — можуть бути об'єднані в єдину геометричну структуру.

На відміну від традиційного розгляду геометричних структур як статичних, ця нова модель, що спирається на дослідження G2-многовидів, пропонує динамічний погляд, дозволяючи їм еволюціонувати. Цей підхід пропонує, що маса виникає з «опору самої геометрії», а не від зовнішнього поля, як у випадку з полем Хіггса.