Подобно горе, нависшей над спокойным озером, кажется, что вселенная когда-то имела идеальное зеркальное отражение. К такому выводу пришла команда канадских ученых после экстраполяции законов вселенной как до, так и после Большого взрыва.
Физики довольно хорошо представляют себе структуру Вселенной всего через пару секунд после Большого взрыва, двигаясь вперед к сегодняшнему дню. Во многих отношениях фундаментальная физика работала так же, как и сегодня. Но эксперты десятилетиями спорили о том, что произошло в тот первый момент - когда крошечная, бесконечно плотная капля материи впервые расширилась наружу - часто предполагая, что базовая физика каким-то образом изменилась.
Исследователи Латам Бойл, Киран Финн и Нил Турок из Института теоретической физики по периметру в Ватерлоо, Онтарио, поставили эту идею с ног на голову, предполагая, что вселенная всегда была фундаментально симметричной и простой, а затем математически экстраполировалась в этот первый момент после Большого взрыва.
Это побудило их предложить предыдущую вселенную, которая была зеркальным отражением нашей нынешней, за исключением того, что все было наоборот. Время шло задом наперед, а частицы были античастицами. Это не первый раз, когда физики представляли другую вселенную до Большого взрыва, но они всегда рассматривались как отдельные вселенные, очень похожие на нашу.
«Вместо того, чтобы говорить, что до взрыва была другая вселенная, - сказал Турок в интервью Live Science, - мы говорим, что вселенная до взрыва на самом деле является в некотором смысле образом вселенной после взрыва».
«Это похоже на то, что сегодня наша вселенная была отражена в результате Большого взрыва. Период до того, как вселенная действительно стала отражением в результате взрыва», - сказал Бойл.
Представьте, что вы разбили яйцо в этой анти-вселенной. Во-первых, он был бы полностью сделан из отрицательно заряженных антипротонов и положительно заряженных антиэлектронов. Во-вторых, с нашей точки зрения во времени, это может показаться из лужи желтка в потрескавшееся яйцо, в яйцо без трещин и внутри курицы. Точно так же вселенная пошла бы от взрыва наружу к сингулярности Большого взрыва и затем взорвалась бы в нашу вселенную
Но с другой стороны, обе вселенные были созданы на Большом Взрыве и взорвались одновременно назад и вперед во времени. Эта дихотомия допускает некоторые творческие объяснения проблем, которые ставили физиков в тупик годами. С одной стороны, это сделало бы первую секунду вселенной довольно простой, устраняя необходимость в причудливых мультивселенностях и измерениях, которые эксперты использовали в течение трех десятилетий для объяснения некоторых более сложных аспектов квантовой физики и Стандартной модели, которая описывает зоопарк субатомные частицы, которые составляют нашу вселенную.
«Теоретики изобрели великие объединенные теории, в которых были сотни новых частиц, которые никогда не наблюдались - суперсимметрия, теория струн с дополнительными измерениями, мультиверсивные теории. Люди просто в основном продолжали изобретать вещи. Никаких наблюдательных доказательств ни для одной из них не появилось, "Турок сказал.
Точно так же эта теория предложила бы намного более простое объяснение темной материи, сказал Бойл.
«Внезапно, когда вы берете этот симметричный, расширенный взгляд на пространство / время, - сказал Бойл в интервью Live Science, - одна из частиц, о которых мы уже думаем, существует - одна из так называемых правосторонних нейтрино - становится очень аккуратной темнотой. вопрос кандидата. И вам не нужно вызывать другие, более умозрительные частицы ". (Бойл имеет в виду теоретическое стерильное нейтрино, которое проходит через обычную материю, вообще не взаимодействуя с ней.)
Ученые говорят, что эта новая теория возникла из-за неудовлетворенности странными дополнениями, предложенными физиками в последние годы. Сам Турок помог разработать такие объяснения, но почувствовал глубокое желание более простого объяснения вселенной и Большого взрыва. Они также говорят, что эта новая теория имеет то преимущество, что она поддается проверке. Что будет иметь решающее значение в победе над сомневающимися.
«Если кто-то может найти более простую версию истории Вселенной, чем существующую, то это шаг вперед. Это не значит, что это правильно, но это значит, что стоит посмотреть», - сказал Шон Кэрролл, космолог из Калифорнийский технологический институт, который упоминался в статье, но не принимал участия в исследовании. Он указал, что нынешний любимый кандидат на темную материю - слабо взаимодействующие массивные частицы или WIMP - не был найден, и, возможно, пришло время рассмотреть другие варианты, включая, возможно, правые нейтрино, упомянутые Бойлем. Но, по его словам, он далек от убеждения и называет газету "спекулятивной".
Канадская команда понимает это, и они будут использовать модель, чтобы предложить измеримые, проверяемые элементы, чтобы проверить, верны ли они, сказали они. Например, их модель предсказывает, что самые легкие нейтрино должны быть вообще лишены массы. Если они правы, это может изменить то, как мы видим вселенную.
«Это очень драматично. Это полностью противоречит тому, как физика развивалась последние 30 лет, в том числе и нами», - сказал Турок. «Мы действительно спрашивали себя, не может ли быть что-то более простое, происходящее?»
