https://technews.tw/2026/10/06/km3net-neutrino-primordial-black-hole-five-dimensional/2023 年,KM3NeT 探測器捕捉到能量高達 220 PeV 的神秘微中子,讓物理學界困惑至今。一篇新論文提出大膽假說,指出這顆微中子或許來自藏身五維空間、正緩慢蒸發的古老原初黑洞。
3 年前,位於地中海深處的 KM3NeT 微中子探測器捕捉到讓整個物理學界陷入困惑的一個訊號,被命名為 KM3-230213A 的微中子以極誇張能量撞擊探測器,能量比大型強子對撞機(LHC)可製造的任何粒子高出數萬倍。
其能量之高代表它必然來自宇宙某極端暴力事件,這類事件通常會同時產生大量光子,詭異的是這顆微中子很孤獨——未伴隨任何高能光子一同到來,導致標準天體物理源(如耀變體)很難解釋其起源,物理學家不得不考慮更異端的起源。
最近發表在《物理評論 D》(Physical Review D)的一篇新論文,提出目前看起來最前衛的假說:這顆微中子可能來自在五維空間坍縮的古老原初黑洞。
當前標準宇宙學表明宇宙有 4 個維度:3 個空間維度和 1 個時間維度,但弦理論假設除了我們熟悉的四維時空,宇宙還隱藏第五維度,該維度非常小(約 1 微米寬),只有重力能延伸至那自由運作。
五維空間正在蒸發的黑洞
論文提出宇宙誕生初期,宇宙弦會在第五維度坍縮聚集成環,並形成五維原初黑洞(Five-Dimensional Primordial Black Holes),再透過霍金輻射(Hawking Radiation)效應緩慢向外輻射能量,計算發現五維原初黑洞的蒸發速率恰好與宇宙年齡相當,因此它們至今可能仍在向可觀測宇宙「洩漏」微中子。
此外,由於這些原初黑洞誕生於暗維度,其蒸發機制可能只產生中微子而不產生光子,恰好解釋為何 KM3NeT 探測器當年只偵測到超高能量單一微中子,而未伴隨電磁訊號。
新理論提出後便在物理學界引發激烈討論,一些先前也主張原初黑洞是 KM3NeT 訊號來源的物理學家相當認同,但也有專家質疑其高度理論化的本質,認為過度依賴尚未被實驗證實的弦理論與額外維度。
面對當前模型無法解釋的異常訊號,一些物理學家大膽踏進純粹數學推演階段的弦理論與額外維度,試圖找出能打開 KM3NeT 謎團的鑰匙,雖然離被證實還有很長的路要走,但無疑打開另一扇通往未知物理的大門。