Вселената може да си има … близнак
Една дива нова доктрина допуска, че може да има друга „ антивселена “, която се движи обратно във времето преди Големия гърмеж. Идеята допуска, че ранната Вселена е била дребна, гореща и плътна – и толкоз еднородна, че времето наподобява симетрично, въртящо се обратно и напред.
Ако е вярна, новата доктрина значи, че тъмната материя не е толкоз мистериозна; това е просто нов мирис на призрачна парченце, наречена неутрино, която може да съществува единствено в този тип галактика. И теорията допуска, че няма да има потребност от интервал на „ инфлация “, който бързо уголемява размера на младия космос скоро след Големия гърмеж.
Ако е правилно, тогава бъдещите опити за търсене на гравитационни талази или за установяване на масата на неутрино могат да отговорят един път вечно дали тази огледална анти-вселена съществува.
Физиците са разпознали набор от фундаментални симетрии в природата. Трите най-важни симетрии са: заряд (ако обърнете зарядите на всички частици, участващи във взаимоотношението, към противоположния им заряд, ще получите същото взаимодействие); паритет (ако погледнете огледалния облик на взаимоотношение, получавате същия резултат); и време (ако стартирате взаимоотношение обратно във времето, то наподобява същото).
Физическите взаимоотношения се подчиняват на множеството от тези симетрии през множеството време, което значи, че от време на време има нарушавания. Но физиците в никакъв случай не са следили нарушаване на композиция от трите симетрии по едно и също време. Ако вземете всяко едно взаимоотношение, следено в природата, и обърнете зарядите, вземете огледалния облик и го върнете обратно във времето, тези взаимоотношения се държат безусловно еднообразно.
Тази фундаментална симетричност получава име: CPT симетричност, за заряд (C), паритет (P) и време (T).
В нова публикация, неотдавна призната за издание в списанието Annals of Physics, учените оферират разширение на тази комбинирана симетричност. Обикновено тази симетричност се ползва единствено за взаимоотношенията – силите и полетата, които съставляват физиката на космоса. Но може би, в случай че това е толкоз необикновено значима симетричност, тя се отнася за цялата Вселена. С други думи, тази концепция уголемява тази симетричност от използване единствено към „ актьорите “ на Вселената (сили и полета) до самата „ сцена “, целия физически обект на Вселената.
Живеем в разширяваща се галактика. Тази галактика е цялостна с доста частици, които вършат доста забавни неща и еволюцията на Вселената се движи напред във времето. Ако разтеглим концепцията за CPT симетричност до целия космос, тогава сегашният мироглед за Вселената не може да бъде цялата картина.
Трябва да има освен това. За да се резервира симетрията на CPT в целия космос, би трябвало да има космос с огледален облик, който балансира познатия ни. Този космос ще има всички противоположни заряди от нас, ще бъде извърнат огледално и ще се върне обратно във времето. Нашата галактика тогава ще е единствено единият от близнаците. Взети дружно, двете вселени се подчиняват на CPT симетрията.
От една страна, галактика, уважаваща CPT, естествено се уголемява и се изпълва с частици, без да е нужен дълъг теоретизиран интервал на бързо разширение, прочут като инфлация. Въпреки че има доста доказателства, че се е случило събитие като инфлацията, теоретичната картина на това събитие е необикновено размита. Толкова е размита, че има задоволително място за оферти за жизнеспособни други възможности.
Второ, уважаваща CPT галактика би добавила някои спомагателни неутрино към сместа. Има три известни неутрино усета: електрон-неутрино, мюон-неутрино и тау-неутрино. Странно е, че и трите от тези неутрино аромати са лява ръка (отнасяйки се до посоката на неговото въртене по отношение на неговото движение). Всички други известни на физиката частици имат както лява, по този начин и дясна вариация, тъй че физиците от дълго време се чудят дали има спомагателни десни неутрино.
Вселена, уважаваща CPT, би изисквала съществуването на най-малко един тип неутрино с дясна ръка. Този тип ще бъде значително незабележим за опитите по физика, като постоянно ще въздейства върху останалата част от Вселената посредством гравитацията.
Но невидима парченце, която наводнява Вселената и взаимодейства единствено посредством гравитацията, звучи доста като тъмна материя.
Изследователите откриха, че изискванията, наложени от спазването на симетрията на CPT, ще запълнят нашата галактика с десни неутрино, задоволително, с цел да обяснят тъмната материя.
Никога не бихме имали достъп до нашия близнак, CPT-огледалната галактика, тъй като тя съществува „ зад “ нашия Голям гърмеж, преди началото на нашия космос. Но това не значи, че не можем да тестваме тази концепция.
Изследователите откриват няколко последици от тази концепция. От една страна, те предсказват, че трите известни типа леви неутрино са свои лични античастици (за разлика от естествените частици като електрона, които имат антиматерия, наречена позитрони). Засега физиците не са сигурни дали неутрино имат това свойство или не.
Освен това те плануват, че един от типовете неутрино би трябвало да бъде без маса. В момента физиците могат да слагат единствено горни граници на масите на неутрино. Ако физиците в миналото съумеят да измерят изрично масите на неутрино и една от тях в действителност е без маса, това доста би подкрепило концепцията за CPT-симетрична галактика.
И най-после, в този модел инфлацията в никакъв случай не се е случила. Вместо това, Вселената се изпълва с частици естествено сама по себе си. Физиците считат, че инфлацията е раздрусала пространство-времето до такава голяма степен, че е наводнила космоса с гравитационни талази. Много опити са на лов за тези първоначални гравитационни талази. Но в CPT-симетрична галактика не би трябвало да съществуват такива талази. Така че, в случай че тези търсения на първоначални гравитационни талази се окажат напразни, това може да е улика, че този модел на CPT-огледална галактика е верен.
