¿Podría la Teoría M explicar tanto la materia oscura como la energía oscura?

Quiero comenzar aclarando qué es la teoría M, en relación con la teoría de cuerdas, solo para que se entienda el contexto de mi respuesta. En estos días, la "teoría de cuerdas" abarca cinco teorías de supercuerdas de diez dimensiones, la teoría M de membranas de 11 dimensiones, la teoría de cuerdas bosónicas de 26 dimensiones, "cuerdas supercríticas" en más de 10 dimensiones y otros temas también. Pero las primeras seis teorías son el núcleo de la teoría de cuerdas como física, y tienen muchas interrelaciones. En ciertos límites, las cuerdas de una teoría se vuelven equivalentes a las cuerdas de otra teoría. Durante un tiempo, se pensó que la teoría M proporcionaría una descripción unificada más fundamental que las cinco teorías de supercuerdas, pero por ahora es solo otro rincón de la red de interrelaciones.

Lo siguiente a aclarar es que para aplicar la teoría de cuerdas como una descripción del mundo, debe ser aún más específico que elegir una de las seis teorías. Puede optar por trabajar con "cadenas heteróticas E8xE8", pero aún tendrá que elegir en qué espacio-tiempo de diez dimensiones habitan esas cadenas. En general, se trata de elegir una "variedad de Calabi-Yau" de seis dimensiones como la forma de las seis dimensiones espaciales que no vemos. Su modelo del mundo podría ser la teoría de cuerdas E8xE8 en M^4 x CY6, donde M^4 es el espacio-tiempo de cuatro dimensiones y CY6 es el espacio específico de Calabi-Yau.

Habiendo aclarado un poco cómo se usa la teoría de cuerdas como teoría física... Los modelos de teoría de cuerdas de la física, incluidos los de su esquina de la teoría M, definitivamente están destinados a incluir la materia oscura y la energía oscura. Pero no suele funcionar de la manera que sugieres. En la gran mayoría de estos modelos, la materia oscura es solo otro tipo de materia en este universo, y la energía oscura es energía del vacío, de fluctuaciones cuánticas en el espacio vacío.

Lo más cerca que puedo llegar a su prescripción es la siguiente. Hay una rama de la teoría M llamada teoría M heterótica, en la que el espacio-tiempo de 11 dimensiones está delimitado por dos espacios de 10 dimensiones. Es como un sándwich, los dos espacios de 10 dimensiones son las rebanadas de pan y la undécima dimensión es el grosor del sándwich. Estos dos espacios en el límite son como dos universos literalmente paralelos, cada uno con su propia materia y fuerzas internas. Pero pueden interactuar gravitacionalmente, porque la gravedad puede cruzar la undécima dimensión.

Entonces, en principio, uno podría tener un modelo donde las estrellas y las galaxias del universo visible existen en uno de esos espacios límite, y la "materia oscura" es materia en el otro espacio, que debido a la gravedad compartida, se ha reunido alrededor de los lugares. allá, correspondiente a las galaxias de aquí. Contabilizar la energía oscura como una interacción gravitatoria entre los dos espacios es más difícil, pero parece ser una esperanza estándar en el modelo ekpirótico de universos que rebotan, que la expansión acelerada que se atribuye a la energía oscura se puede obtener de tal manera .