Un nuevo estudio teórico sugiere que la geometría de dimensiones extra ocultas podría ser la fuente de las fuerzas fundamentales y las masas de partículas, desafiando modelos tradicionales como el campo de Higgs. Los investigadores proponen que estructuras de siete dimensiones en evolución generan masa a través de torsiones intrínsecas llamadas torsión. Este enfoque también podría explicar la expansión acelerada del universo y predecir una nueva partícula.
Los físicos Richard Pinčák y colegas han introducido una teoría en la que las propiedades de la materia y las fuerzas emergen directamente de la geometría del espacio-tiempo, en lugar de actuar sobre él como un mero escenario. Publicado en Nuclear Physics B, su trabajo explora dimensiones adicionales no observables plegadas en variedades G2 de siete dimensiones complejas. A diferencia de modelos estáticos previos, estas formas pueden evolucionar dinámicamente mediante el flujo G2-Ricci, un proceso que altera su estructura interna con el tiempo.
Los investigadores destacan la torsión —una torsión intrínseca similar a las hélices de ADN o la quiralidad de los aminoácidos— como característica clave. «Como en los sistemas orgánicos, como el giro del ADN o la quiralidad de los aminoácidos, estas estructuras extra-dimensionales pueden poseer torsión, una especie de torsión intrínseca», explica Pinčák. Cuando se modelan temporalmente, estas geometrías forman solitones estables, explicando potencialmente la ruptura espontánea de simetría sin campos externos.
En el Modelo Estándar, las masas de partículas como los bosones W y Z provienen de interacciones con Higgs. Aquí, la masa surge de la resistencia geométrica. «En nuestra imagen, la materia emerge de la resistencia de la geometría misma, no de un campo externo», afirma Pinčák. Esta torsión también se vincula a la curvatura del espacio-tiempo a gran escala, posiblemente impulsando la constante cosmológica positiva detrás de la aceleración cósmica.
La teoría especula sobre una partícula relacionada con la torsión llamada «Torstone», detectable en experimentos futuros. Extendiendo la gravedad geométrica de Einstein, postula que todas las fuerzas podrían originarse en la geometría de siete dimensiones. «La naturaleza a menudo prefiere soluciones simples. Tal vez las masas de los bosones W y Z no provengan del famoso campo de Higgs, sino directamente de la geometría del espacio de siete dimensiones», sugiere Pinčák. Apoyado por el proyecto R3, este trabajo invita a un mayor escrutinio del rol de la geometría en la física.