Можливо, дзеркальний образ нашого Всесвіту існував ще до Великого вибуху


Як гора, що насувається над спокійним озером, здається, що всесвіт може колись мати ідеальне дзеркальне відображення. Це висновок команда канадських вчених досягла після екстраполяції законів Всесвіту як до, так і після Великого вибуху.

Фізики мають досить гарне уявлення про структуру Всесвіту всього за пару секунд після Великого Вибуху, рухаючись вперед до сьогоднішнього дня. Багато в чому фундаментальна фізика працювала так, як це робиться сьогодні. Але експерти десятиліттями сперечалися про те, що відбулося в перший момент – коли крихітна, нескінченно щільна пляма матерії спочатку розширилася назовні – часто припускаючи, що основна фізика якось змінена.

Дослідники Latham Boyle, Kieran Finn і Neil Turok з Інституту теоретичної фізики Периметра в Ватерлоо, Онтаріо, перетворили цю ідею на свою голову, вважаючи, що Всесвіт завжди була принципово симетричною і простою, а потім математично екстраполює в цей перший момент після Великого Вибух. [Big Bang to Civilization: 10 Amazing Origin Events]

Це змусило їх запропонувати попередній Всесвіт, який був дзеркальним відображенням нашого нинішнього, за винятком того, що все змінилося. Час йшов назад, а частинки були античастинками. Це не перший раз, коли фізики передбачали інший Всесвіт до Великого Вибуху, але вони завжди розглядалися як окремі всесвіти, подібні до наших.

"Замість того, щоб сказати, що перед вибухом існував інший Всесвіт, – сказав Турок, – ми говоримо, що Всесвіт до вибуху насправді, у певному сенсі, є зображенням всесвіту після вибуху".

"Це як наш Всесвіт сьогодні було відображено через Великий Вибух. Період до Всесвіту був насправді відображенням через вибух", – сказав Бойл.

Уявіть собі, що це антикризове тріщина яйця. По-перше, вона була б повністю виготовлена ​​з негативно заряджених антипротонів і позитивно заряджених антиелектронів. По-друге, з нашої точки зору в часі, здавалося б, перейти від калюжі жовтка до тріснутого яйця до незбитого яйця всередині курки. Аналогічно, Всесвіт перейде від вибуху назовні до сингулярності Великого вибуху, а потім вибухає у наш Всесвіт.

Але, побачивши інший шлях, обидва всесвіту були створені під час Великого вибуху і вибухнули одночасно назад і вперед у часі. Ця дихотомія передбачає деякі творчі пояснення до проблем, які роками заважали фізикам. По-перше, це зробить першу секунду Всесвіту досить простою, усунувши необхідність для експертів дивних мультиверсів і вимірів, які використовувалися протягом трьох десятиліть для пояснення деяких більш чітких аспектів квантової фізики і Стандартної моделі, яка описує зоопарк субатомні частинки, які складають наш Всесвіт.

"Теоретики винайшли великі уніфіковані теорії, які мали сотні нових частинок, яких ніколи не спостерігалося – суперсиметрія, теорія струн з додатковими вимірами, мультиверсивні теорії. Люди просто в основному продовжували вигадувати речі. – сказав Турок.[5 Elusive Particles Beyond the Higgs | Quantum Physics]

Подібним чином, ця теорія запропонувала б набагато простіше пояснення темної матерії, сказав Бойл.

"Раптом, коли ви приймаєте цей симетричний, розширений вигляд простору / часу", – сказав Бойль Live Science, – одна з частинок, які ми вже вважаємо, існує – один з так званих правосторонніх нейтрино – стає дуже акуратним І вам не потрібно викликати інші, більш спекулятивні частинки. (Бойль посилається на теоретичний стерильний нейтрино, який би проходив через звичайну матерію, не взаємодіючи з ним взагалі.)

Вчені стверджують, що ця нова теорія виникла з незадоволеності дивними додатками, запропонованими фізиками в останні роки. Сам Турок допоміг розробити такі пояснення, але відчув глибоке бажання простіше пояснити Всесвіт і Великий Вибух. Вони також кажуть, що ця нова теорія має вигоду бути перевіреною. Що буде мати вирішальне значення для перемоги над сумнівами.

"Якщо хтось може знайти більш просту версію історії Всесвіту, ніж існуюча, то це крок вперед. Це не означає, що це правильно, але це означає, що варто поглянути", – сказав космолог Шон Керролл. Каліфорнійський технологічний інститут, який був цитований в роботі, але не брав участь у дослідженні. Він зазначив, що нинішній улюблений кандидат для темної матерії – слабко взаємодіючих масивних частинок, або WIMPs – не був знайдений, і це може бути час для розгляду інших варіантів, включаючи, можливо, згадані нейтрони Бойля. Але, сказав він, він довгий шлях від переконання і називає цей документ "спекулятивним".

Канадська команда розуміє це, і вони будуть використовувати модель, щоб запропонувати вимірні, перевірені елементи, щоб побачити, чи є вони правильними, сказали вони. Наприклад, їхня модель передбачає, що найлегші нейтрино повинні бути фактично позбавлені маси. Якщо вони мають рацію, це може змінити, як ми бачимо Всесвіт.

"Це дуже драматично. Це цілком суперечить тому, як фізика йде за останні 30 років, у тому числі й ми", – сказав Турок. "Ми дійсно запитували себе, чи не може бути щось простіше?"

Спочатку опубліковано на Жива наука.