维度问题与暗物质

19/23维度问题与暗物质第一部分维度问题的理论基础 2第二部分暗物质存在的证据 4第三部分维度与暗物质的联系 7第四部分多维度模型对暗物质的解释 10第五部分暗物质对高维空间的限制 12第六部分实验方法探索维度与暗物质 15第七部分维度变化对宇宙学的影响 17第八部分多维宇宙和暗物质的共存 19

第一部分维度问题的理论基础关键词关键要点多个维度空间

1.维度是描述时空连续性的数学概念。

2.除我们熟知的3个空间维度和1个时间维度外，理论物理学中出现了多个维度空间的设想。

3.这些额外的维度可能非常小，以至于我们无法直接观测到。

卡拉比-丘流形

1.卡拉比-丘流形是具有复杂几何形状的数学空间。

2.它们被认为是额外维度存在的一种可能的拓扑结构。

3.这些流形具有许多有趣的性质，例如镜像对称性。

弦理论

1.弦理论是一种物理理论，认为基本粒子是由振动的弦而不是点粒子组成的。

2.弦理论需要10个或11个维度空间，以实现数学上的自洽。

3.弦理论的附加维度可能被紧致化，以匹配我们观察到的时空维度。

大统一理论

1.大统一理论旨在将物理学4种基本力统一成一种理论。

2.某些大统一理论需要额外维度，以解决某些理论上的问题。

3.这些附加维度可能导致新粒子或力，目前尚未被观测到。

引力自洽问题

1.在广义相对论中，引力被认为是由时空弯曲引起的。

2.在更高维度空间中，引力相互作用可能变得微弱，导致引力自洽问题。

3.解决这一问题的一种方法是提出额外的维度，这些维度可以承载引力，而不对我们可见的维度产生影响。

暗物质的候选者

1.暗物质是一种假设中的物质形式，据信存在于宇宙中，但无法用电磁辐射检测到。

2.某些维度模型预测了新的基本粒子或力，这些粒子或力可以作为暗物质的候选者。

3.这些粒子可能存在于额外的维度中，或者它们的相互作用可能非常微弱，以至于难以直接观测。维度问题的理论基础

1.弦理论

*提出维数大于10的设想，其中3个宏观维和7个微观维，额外维蜷缩成难以探测的微小尺寸。

*引入弦作为基本粒子，而不是点粒子，弦在额外维度中振动产生不同的粒子。

*维度问题源于悬挂卡拉比-丘空间（Calabi-Yaumanifold）的额外维，该空间具有复杂的多维拓扑结构。

2.布兰-索拉斯模型

*假设宇宙存在两个平行的4维时空“膜”，称为膜宇宙。

*引力在额外维中传播，导致膜宇宙之间的引力作用。

*额外维的大小是有限的，大约为1毫米，维度问题是由于膜宇宙的拉伸和收缩。

3.Randall-Sundrum模型

*提出一个五维时空模型，其中可见宇宙嵌入在3维膜状时空（称为“布兰世界”）中，布兰世界又嵌入在5维反德西特空间中。

*引力在5维时空传播，但在布兰世界中衰减得非常快。

*维度问题源于大质量标量场在反德西特空间中的作用，该场使布兰世界的张力与反德西特空间的弯曲抵消。

4.多元宇宙模型

*提出存在多个平行宇宙，每个宇宙都可能有不同的维数和物理定律。

*维度问题在多元宇宙中可以通过“细调原理”来解决，即宇宙的参数恰好能维持生命的存在。

5.AdS/CFT对应

*AdS/CFT对应是一种理论框架，它将高维反德西特空间与低维共形场论联系起来。

*根据此对应关系，额外的维度可以对应于共形场论中的自由度。

*维度问题可以通过AdS/CFT对应关系来理解，在该对应关系中，额外的维度对应于共形场论中的有效自由度。

6.量子引力环路模型

*是一种量子引力理论，它假设空间是离散的，由称为“自旋网络”的网络组成。

*维度问题源于自旋网络的拓扑结构，该结构可以容纳不同维数的空间。

7.其他维度理论

*膜宇宙理论：提出宇宙是由许多膜状结构组成的，这些膜状结构可以具有不同的维数。

*维度减少模型：假设宇宙最初具有较高的维数，但随着时间的推移，额外维度逐渐蜷缩起来了。

*分离维模型：假设宇宙中存在隐藏的额外维度，与可见宇宙分离，导致维数问题。第二部分暗物质存在的证据关键词关键要点【星系自转速度曲线】：

1.观测表明，恒星围绕星系中心的自转速度曲线与预测不符，外围恒星的自转速度比预期的高。

2.这一异常现象无法用可见物质的质量分布来解释，表明存在一种看不见的质量，即暗物质。

3.暗物质充斥在星系中，主要分布在星系晕中，对恒星运动产生引力影响。

【引力透镜效应】：

暗物质存在的证据

哈勃膨胀

*遥远星系的红移表明宇宙正在加速膨胀。

*标准大爆炸模型无法解释这种加速膨胀，需要额外的引力源，即暗物质。

引力透镜

*星系团的引力会弯曲光线，创建透镜效应。

*透镜效应的强度大于预期，表明存在额外的引力质量，即暗物质。

星系旋转曲线

*星系的旋转速度预测表明，它们的中心密度应该随半径减小而迅速下降。

*然而，观察到的旋转曲线显示，速度在更大半径处保持恒定或略有增加。

*这种现象表明存在一个延伸到星系外围的暗物质晕。

宇宙微波背景（CMB）

*CMB是宇宙早期的大爆炸遗迹。

*CMB中的微小温差表明物质分布的不均匀性，这些不均匀性可能是由暗物质驱动的引力相互作用引起的。

宇宙结构形成

*标准大爆炸模型预测宇宙中大尺度结构的形成时间太慢。

*暗物质的存在提供了额外引力，加速了结构形成过程，与观察到的宇宙结构相一致。

引力异常

*在某些星系团和星系中观察到引力异常，例如“子弹星系团”。

*这些异常表明存在一个来自正常物质以外的引力源，即暗物质。

矮星系问题

*矮星系是比银河系小的星系，它们的质量小于预测值。

*暗物质的存在可以解释这种质量差异，因为它会提供额外的引力以稳定这些星系。

微引力透镜

*这是一种通过观察引力透镜效应来检测暗物质存在的方法。

*使用明亮恒星作为透镜，可以探测到微小的质量扰动，这些扰动可以归因于暗物质。

X射线发光星系团

*某些星系团中的X射线发光表明存在大量热气体。

*这种热气体的质量低于预测值，表明存在额外的引力源，即暗物质。

星系速度分布

*星系的速度分布与预测值不一致。

*暗物质的存在可以解释这种差异，因为它会提供额外的引力来减缓星系的速度。

总结

这些证据有力地支持暗物质的存在。暗物质的存在解决了标准大爆炸模型中的许多未解决问题，并为宇宙中结构和动力学的形成提供了合理的解释。第三部分维度与暗物质的联系关键词关键要点维度和暗物质的关联性

1.多维空间可能容纳额外的物质维度，这些维度无法被我们直接感知。

2.暗物质的存在可能是由于其存在于额外的物质维度或次原子粒子的高维形态中。

3.通过研究维度和暗物质之间的联系，可以加深我们对宇宙基本结构和组成部分的理解。

卡鲁扎-克莱因理论

1.该理论将引力理论统一到五维度。

2.额外维度被紧致成卡鲁扎-克莱因空间，其尺寸比原子核还要小。

3.这个理论为暗物质的存在提供了可能解释，因为暗物质可能存在于这些额外维度中。

布兰斯-迪克理论

1.这个理论改变了引力的基本性质，允许在额外的维度传播。

2.暗物质可能通过与额外的维度耦合而产生引力效应。

3.布兰斯-迪克理论为探索维度和暗物质之间的联系提供了另一个框架。

附加维度和暗能量

1.额外的维度可能是宇宙加速膨胀的原因。

2.暗能量可能是一种真空能量，存在于额外的维度中。

3.探索维度和暗能量之间的联系对于解释宇宙的演化至关重要。

暗物质粒子的维度

1.暗物质粒子可能是高维度的，表现出与我们熟悉的三维粒子不同的性质。

2.这些高维粒子可能通过引力与三维物质相互作用。

3.研究暗物质粒子的维度可以揭示新的物理学。

维度和暗物质观测

1.通过寻找与已知物理学不符的天体现象，可以探测额外的维度。

2.暗物质的分布和动力学可以为维度和暗物质之间的联系提供间接证据。

3.未来观测将有助于阐明维度和暗物质之间的关系。维度与暗物质的联系

维度问题与暗物质之间的联系是一个备受争议且持续引发研究的领域。以下是对其联系的主要科学观点的概述：

额外维度的存在

弦论等一些物理学理论表明，除了我们已知的三个空间维度（长度、宽度和高度）之外，还存在额外的维度。这些被称为“蜷缩维度”，因为它们被认为非常小，通常无法检测到。

暗物质作为蜷缩维度中的粒子

一些理论认为，暗物质可能是存在于这些蜷缩维度中的粒子。由于这些维度无法直接观察，暗物质粒子可能会与我们常规物质交互有限，从而解释其难以捉摸的特性。

大质量黑洞与蜷缩维度

蜷缩维度也可能与大质量黑洞有关。黑洞的巨大引力被认为可以扭曲周围的空间，甚至可以产生通往较高维度的新通道。这些通道可以成为暗物质粒子的通道，使其能够在我们的维度中进出。

暗物质介导维度间的相互作用

暗物质还可能介导不同维度之间的相互作用。如果存在额外的维度，它们可能会具有不同的基本力，而暗物质粒子可以充当跨维度传递这些力的载体。这将为暗物质提供一个潜在的解释，即它可以影响我们维度中的引力和其他现象。

大爆炸理论与额外维度

大爆炸理论是描述宇宙起源的主要科学模型。一些修改版的大爆炸理论，如“大爆炸-蜷缩场”模型，表明宇宙在暴胀阶段具有额外的维度。这些维度随后迅速收缩，只剩下我们已知的三个空间维度。该模型预测暗物质可能是蜷缩维度在暴胀期间留下的残余产物。

实验证据

尚未有明确的实验证据直接证明额外维度或暗物质与额外维度之间的联系。然而，一些研究指出存在的间接证据，例如特定粒子加速器实验中检测到的异常。

挑战和进一步研究

维度与暗物质之间的联系是一个复杂且不断发展的研究领域。有许多挑战需要解决，包括：

*制定可验证的理论模型来预测暗物质在额外维度中的行为。

*开发实验技术来直接检测或限制额外维度。

*理解暗物质在宇宙结构和演化中的作用。

随着技术的进步和对基本物理学的进一步了解，对维度问题与暗物质之间的联系的研究很可能继续提供新的见解和深刻的发现。第四部分多维度模型对暗物质的解释维度问题与暗物质

多维度模型对暗物质的解释

多维度模型提出，在我们可感知的四维时空之外，存在着更高维度的时空。这种模型预测，暗物质可能存在于这些更高维度中，与我们的四维时空只有微弱的相互作用。

布兰-迪瓦利模型：

布兰-迪瓦利模型是一个广为人知的额外维度模型。该模型提出，存在一个额外的空间维度，称为“第五维度”，它被压得很紧，以至于我们无法直接探测到。暗物质被认为存在于第五维度中，并与我们的四维时空通过重力相互作用。

朗达斯-拉姆斯模型：

朗达斯-拉姆斯模型是另一个额外维度模型，它提出了一个更复杂的几何结构。该模型预测，存在多个额外的空间维度，它们被卷曲成卡拉比-丘空间。暗物质被认为存在于这些额外的维度中，并与我们的四维时空通过引力相互作用。

多维度模型的证据：

一些观测证据支持多维度模型，包括：

*宇宙微波背景辐射（CMB）中的异常：CMB中存在的某些异常可能是由于额外维度对辐射的影响造成的。

*引力透镜：引力透镜的观测表明，质量分布与预期存在偏差，这可能归因于额外维度的存在。

*高能粒子物理学：某些高能粒子物理学实验的结果也可以用多维度模型来解释。

暗物质在多维度模型中的性质：

在多维度模型中，暗物质具有以下性质：

*高维度：暗物质存在于更高维度中，而不是我们的四维时空。

*微弱相互作用：暗物质与我们的四维时空只有微弱的相互作用，使其难以直接探测。

*引力相互作用：暗物质与我们四维时空的主要相互作用形式是引力。

*大质量：暗物质必须具有足够大的质量才能解释其对宇宙结构和运动的影响。

多维度模型的局限性：

尽管多维度模型提供了对暗物质的潜在解释，但它们也存在一些局限性：

*缺乏明确的预测：多维度模型尚未对暗物质的性质做出明确的预测，使其难以通过观测进行验证。

*数学复杂性：描述多维度模型的数学非常复杂，这给其分析和探索带来了挑战。

*缺乏实验验证：尚未进行决定性的实验来验证多维度模型，因此它们仍然是理论性的。

结论：

多维度模型为暗物质提供了一种潜在的解释，认为它存在于更高维度中，与我们的四维时空只有微弱的相互作用。然而，这些模型仍然存在局限性，需要进一步的理论和实验研究才能得到证实。第五部分暗物质对高维空间的限制关键词关键要点暗物质对高维空间的限制

1.广义相对论的限制：根据广义相对论，暗物质的引力效应会导致时空曲率的增加。然而，在高维空间中，引力效应会变得更弱，这限制了暗物质在高维空间中存在的大量程度。

2.空间维度的限制：暗物质的引力效应与空间维度成反比。在高维空间中，暗物质的引力效应会变得非常微弱，不足以在大尺度上产生可观测的引力效应。

3.宏观尺度影响：尽管暗物质在高维空间中的引力效应有限，但它仍然可能在宏观尺度上产生影响。例如，它可能导致宇宙大尺度结构的形成，影响星系团和超星系团的分布。

暗物质与多余维度

1.额外的维度：弦理论等物理理论提出了存在额外维度的可能性，这些维度对我们不可见或无法到达。暗物质有可能存在于这些额外维度中，从而解释其在可见宇宙中的缺失。

2.大额外维度：如果额外维度足够大，暗物质可以自由移动其中，而不会受到来自其他维度的引力约束。这可以解决暗物质分布中的某些矛盾，例如矮星系核心的“核心-晕问题”。

3.微小额外维度：另一方面，如果额外维度非常小，暗物质可能会被束缚在其中，导致其引力效应在可见宇宙中微弱。这种情形可以解释暗物质为何不与普通物质大量相互作用。

高维暗物质模型

1.卡拉比-丘流形模型：这个模型提出了暗物质存在于一个被称为卡拉比-丘流形的额外维度中。卡拉比-丘流形具有复杂的拓扑结构，可以限制暗物质的运动，从而解释其分布和相互作用的观测结果。

2.布拉纳世界模型：这个模型认为我们所在的宇宙是一个三维布拉纳，嵌入在一个更高维度的时空（称为“块状体”）中。暗物质可能存在于块状体中，并与布拉纳上的普通物质通过引力相互作用。

3.大统一模型：一些大统一模型预测在高维空间中存在额外的规范对称性。这些规范对称性可以与暗物质相互作用，从而解释其性质和在宇宙中的分布。

高维暗物质探测

1.重力透镜：高维暗物质的引力效应可能导致光线在空间中的偏折。通过研究重力透镜效应，科学家可以探测高维暗物质的存在并估计其质量和分布。

2.宇宙微波背景辐射：宇宙微波背景辐射（CMB）携带有关早期宇宙的信息。高维暗物质的存在可能会在CMB中留下印记，使科学家能够推断其性质和在宇宙中的演化。

3.粒子对撞机：粒子对撞机可以产生高能粒子。这些粒子可能与高维暗物质发生相互作用，释放出可探测的信号。通过分析对撞机数据，科学家可以寻找高维暗物质存在的证据。暗物质对高维空间的限制

引力现象异常

高维空间理论预言，引力在额外维度中会迅速衰减，其衰减率与维度数相关。然而，观测到的引力现象与该预言不符。宇宙中大尺度结构的形成和演化以及星系和星团的动态行为都表明，引力在长距离尺度上遵循三维反平方定律，未表现出高维空间引力衰减的迹象。

引力透镜观测限制

引力透镜效应是高维空间理论的重要检验手段。在高维空间中，引力场可以弯曲跨越额外维度的光线，从而导致引力透镜图像失真和时间延迟。然而，观测到的引力透镜效应与三维广义相对论的预测一致，未检测到额外维度的影响。

引力波探测限制

引力波是时空弯曲的涟漪，其传播方式与维度数相关。在高维空间中，引力波的传播速度会降低，并且其偏振态会受到额外维度的影响。然而，LIGO和Virgo引力波探测器观测到的引力波事件符合三维广义相对论的预测，未发现高维空间的影响。

宇宙微波背景辐射限制

宇宙微波背景辐射（CMB）是大爆炸遗留下来的余晖，其各向异性包含了关于宇宙早期演化的重要信息。高维空间理论预言，CMB各向异性模式在小角度尺度上会出现额外的抑制，因为高维空间中光子在额外维度中的扩散会抹平小尺度涨落。然而，观测到的CMB各向异性与三维宇宙模型的预测一致，未检测到额外维度的影响。

其他限制

除了以上观测限制之外，还有其他理论和实验结果对高维空间理论施加了限制，包括：

*粒子加速器实验：迄今为止的粒子加速器实验并未发现任何与高维空间相关的粒子或现象。

*超新星观测：超新星爆发释放的能量与维度数相关。观测到的超新星光度与三维宇宙模型的预测一致。

*原子核衰变：在高维空间中，原子核衰变率可能会受到额外维度的影响。然而，实验测量结果未检测到此类影响。

结论

综上所述，广泛的观测和实验结果对高维空间理论施加了严格的限制。引力现象、引力透镜效应、引力波探测、宇宙微波背景辐射以及其他观测和实验结果都与三维广义相对论的预测一致，未发现额外维度的明确证据。因此，目前尚无令人信服的观测或实验证据支持高维空间理论。第六部分实验方法探索维度与暗物质关键词关键要点【维度探测实验方法】

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-利用量子纠缠在不同维度间的态叠加，通过干涉实验测量其相位变化，判断维度数量。

-通过观察粒子在高能量加速器碰撞时的行为，分析其运动轨迹的异常，推测高维空间的影响。

-测量引力强度随距离变化的规律，与多维引力理论模型对比，探测额外维度的存在。

【暗物质探测原理】

-实验方法探索维度与暗物质

简介

维度问题和暗物质是现代物理学中两个主要的谜团。维度问题是指，为什么时空维度数量如此之少（3+1），而暗物质则是指宇宙中存在的一种看不见、不发光的物质，它以引力影响着可见物质的运动。实验方法为探索这些谜团提供了重要的途径。

寻找额外维度

*对撞机实验：大型强子对撞机（LHC）等高能对撞机可以产生微黑洞，如果存在额外维度，这些微黑洞会迅速衰变，产生大量引力波。对这些引力波的探测可以提供额外维度的证据。

*引力异常：额外维度可以导致引力场的微小偏差。实验可以通过测量引力加速度和地球自转来探测这些偏差。

*共振腔实验：共振腔实验利用电磁波在腔内振荡的特性。如果存在额外维度，电磁波的振荡模式会发生变化，从而提供额外维度的证据。

探测暗物质

*直接探测：地下实验室可以屏蔽来自宇宙射线的干扰，使暗物质粒子与探测器材料之间的相互作用得以探测。

*间接探测：暗物质粒子湮灭或衰变会产生伽马射线、正电子和反质子等粒子。探测这些粒子可以推断出暗物质的性质。

*重力透镜：暗物质会使光线发生重力弯曲。通过观测遥远星系的图像，可以探测到暗物质的存在和分布。

实验结果

迄今为止，对额外维度的实验探测尚未提供确凿的证据。然而，一些实验结果与暗物质的存在相一致。例如：

*DAMA/LIBRA实验：该实验探测到了低能反电子的年调制，这可能是暗物质与地球相互作用的结果。

*XENON1T实验：该实验尚未探测到任何暗物质粒子相互作用的迹象，但它对暗物质粒子质量和相互作用强度设定了严格的限制。

*重力透镜观测：对遥远星系团的观测显示出暗物质的存在。

未来展望

探索维度问题和暗物质仍然是物理学面临的重大挑战。未来的实验将继续推动对这些谜团的理解。

*对撞机升级：LHC的高亮度升级（HL-LHC）将提高对额外维度的灵敏度。

*地下实验室扩建：深层地下实验室，如LUX-ZEPLIN和PandaX-4T，将减少背景噪音，提高对暗物质的敏感度。

*宇宙微波背景辐射观测：普朗克卫星等宇宙微波背景辐射实验可以提供暗物质分布和性质的宝贵信息。

结论

实验方法在探索维度问题和暗物质方面发挥着至关重要的作用。虽然目前尚未提供确凿的证据，但一些实验结果令人鼓舞。随着实验技术的不断改进，我们有望在未来解决这些宇宙谜团。第七部分维度变化对宇宙学的影响维度变化对宇宙学的影响

引言

维度是一个物理学概念，描述了空间的独立延伸或维度。在标准模型中，宇宙被认为具有三个空间维度和一个时间维度，但一些理论物理学家认为额外的维度可能存在。

维度变化的宇宙学模型

几种宇宙学模型提出了维度可以变化的可能性。这些模型包括：

*卡鲁扎-克莱因理论：该理论将额外的维度蜷缩在一个紧凑的空间中，使其无法直接观测到。

*布兰-狄瓦兹理论：该理论假设额外维度是一个巨大的膜，我们生活在膜的表面上。

*弦论：该理论需要多个额外的维度来描述基本粒子的弦状性质。

观测证据

虽然直接观测额外的维度很困难，但某些观测结果暗示了这种可能性。这些观测包括：

*宇宙微波背景辐射（CMB）：CMB的各向异性模式可能是由维度变化引起的。

*星系分布：星系的大尺度分布可能受到额外维度的影响。

*暗物质：暗物质的存在可能可以通过额外的维度来解释。

对宇宙学的影响

维度变化对宇宙学产生重大影响，包括：

*宇宙的形状和大小：额外的维度会影响宇宙的形状和大小，使其可能不是我们目前理解的三维空间。

*宇宙的膨胀：维度变化会影响宇宙的膨胀率和加速率。

*引力：额外的维度可能会改变引力的性质，使其在不同尺度上表现得不同。

*暗物质：额外的维度可能为暗物质提供了候选载体。

暗物质与维度变化

暗物质是一种假想的物质，不直接与电磁辐射相互作用，但其存在可以通过引力效应来推断。维度变化可能会影响暗物质的性质和分布。

*大额外维度：如果存在大额外维度，暗物质可能存在于这些维度中，这将影响其引力相互作用。

*蜷缩维度：如果额外的维度蜷缩在一个紧凑的空间中，暗物质可能被限制在这些蜷缩的维度中。

*弦理论：弦论预测了额外的维度，这些维度可能包含暗物质候选者。

结论

维度变化是一个引人入胜的理论概念，它对宇宙学有着深远的影响。虽然直接观测额外的维度仍然很困难，但某些观测结果暗示了它们的可能性。维度变化可能会影响宇宙的形状、大小、膨胀率、引力性质和暗物质的分布。持续的研究和观测将有助于阐明维度变化在宇宙学中的作用和额外维度的性质。第八部分多维宇宙和暗物质的共存关键词关键要点多维宇宙和暗物质的共存

【一维膜宇宙模型】

1.一维膜宇宙模型认为，我们的宇宙是一个存在于更高维度空间中的一维薄膜。

2.暗物质在这层膜上以弦的形式存在，并负责维持膜的稳定性。

【二维平面宇宙模型】

多维宇宙和暗物质的共存

多维宇宙理论和暗物质的存在是现代物理学中两个引人入胜且相互关联的概念。它们共同构成了对宇宙理解的更深刻和全面的框架，挑战了我们对现实性质的基本假设。

多维宇宙

多维宇宙理论认为，我们的三维宇宙只是更大、更高维空间中的一个维度平坦切片。这些更高维度的空间被称为“额外维度”。它们可能蜷缩起来或隐藏在我们无法直接探测到的维度中。

支持多维宇宙理论的证据之一是弦理论。弦理论是一种量子引力理论，它假设基本粒子不是点状粒子，而是振动的能量弦。弦理论需要10个或11个维度才能使其方程自洽。

暗物质

暗物质是一种假想的物质形式，它不发出或反射电磁辐射，因此无法直接观测到。然而，它的引力效应通过其对可见物质的影响被推断出来。

暗物质的存在得到天体物理学观测的支持。例如，星系团中的星系速度比根据可见物质含量所预测的速度快。这表明存在一种额外的、看不见的质量来源在施加重力影响。

多维宇宙和暗物质的联系

多维宇宙理论和暗物质的存在之间存在着潜在的联系。一些理论认为，暗物质可能存在于额外维度中。这将解释为什么暗物质无法被直接观测到。

例如，克莱因-卡卢扎理论是一种将广义相对论推广到额外维度的理论。该理论提出了一个五维时空，其中第四维蜷缩成一个微小的圆周。根据该理论，暗物质可能居住在第四维度中。

另一个将暗物质与额外维度联系起来的理论是膜宇宙学理论。该理论认为，我们的三维宇宙是一个嵌入在更高维度空间中称为“膜”的多维表面。暗物质可能存在于包围膜的更高维度空间中。

支持多维宇宙和暗物质共存的证据

有几种观测证据支持多维宇宙和暗物质共存的假设。

*宇宙微波背景辐射：宇宙微波背景辐射（CMB）是宇