Наче гора, що нависла над спокійним озером, здається, всесвіт колись мав ідеальне дзеркальне зображення. Такого висновку дійшла команда канадських вчених після екстраполяції законів Всесвіту як до, так і після Великого вибуху.
Фізики мають досить гарне уявлення про будову Всесвіту лише через пару секунд після Великого вибуху, рухаючись вперед до сьогодні. Багато в чому фундаментальна фізика працювала тоді, як сьогодні. Але експерти десятиліттями сперечалися про те, що сталося в той перший момент - коли крихітна, нескінченно щільна цятка речовини вперше розширювалася назовні - часто припускаючи, що основна фізика якось змінена.
Дослідники Латхем Бойл, Кіран Фінн та Ніл Турок з Інституту теоретичної фізики периметру в Ватерлоо, штат Онтаріо, повернули цю ідею на голову, вважаючи, що Всесвіт завжди був принципово симетричним і простим, а потім математично екстраполював у той перший момент після Великого Вибух.
Це спонукало їх запропонувати попередній Всесвіт, який був дзеркальним зображенням нашого нинішнього, за винятком всього зворотного. Час пішов назад і частинки були античастинками. Це не перший раз, коли фізики замислювали інший всесвіт до Великого вибуху, але вони завжди розглядалися як окремі всесвіти, як наші власні.
"Замість того, щоб сказати, що перед ударом був інший всесвіт", - сказав Турок Live Science, - ми говоримо, що Всесвіт перед ударом насправді є в деякому сенсі зображенням Всесвіту після удару ".
"Це як наш сьогоднішній Всесвіт відбився через Великий вибух. Період до Всесвіту був насправді відображенням через удар", - сказав Бойл.
Уявіть, що зламає яйце в цьому антисвісті. По-перше, він був би виготовлений повністю з негативно заряджених антипротонів та позитивно заряджених антиелектронів. По-друге, з нашого погляду в часі, здавалося б, йде від калюжного жовтка до тріснутого яйця, до незбитого яйця всередині курки. Так само Всесвіт пішла б від вибуху назовні до особливості Великого Вибуху, а потім вибухнула у наш Всесвіт.
Але побачений інший шлях, обидва всесвіти були створені на Великому вибуху і одночасно вибухнули назад і вперед. Ця дихотомія дозволяє зробити деякі творчі роз'яснення проблем, які роками обминали фізиків. Для одного, це зробить першу секунду Всесвіту досить простою, усунувши необхідність у химерних мультиверсах та розмірах, які експерти впродовж трьох десятиліть використовували для пояснення деяких жорстких аспектів квантової фізики та Стандартної моделі, яка описує зоопарк субатомні частинки, що складають наш Всесвіт.
"Теоретики винайшли великі уніфіковані теорії, в яких було сотні нових частинок, яких ніколи не спостерігали - суперсиметрія, теорія струн з додатковими розмірами, багатоповерхові теорії. Люди просто продовжували вигадувати речі. Ніяких спостережливих доказів для жодної з них не з'явилося" - сказав Турок.
Аналогічно, ця теорія запропонувала б набагато простіше пояснення темній матерії, сказав Бойл.
"Раптом, коли ви сприймаєте цей симетричний, розширений погляд на простір / час", - сказав Бойл "Live Science", - одна з частинок, про яку ми вже думаємо, що існує - одна з так званих праворуких нейтрино - стає дуже акуратною Незалежно від кандидата. І вам не потрібно закликати до інших, більш умоглядних частинок ". (Бойл має на увазі теоретичне стерильне нейтрино, яке пройшло б через звичайну матерію, не взаємодіючи з нею взагалі.)
Вчені кажуть, що ця нова теорія виникла з невдоволення химерними доповненнями, запропонованими фізиками в останні роки. Сам Турок допоміг розробити такі пояснення, але відчув глибоке прагнення до більш простого пояснення Всесвіту та Великого вибуху. Вони також кажуть, що ця нова теорія має користь бути перевіреною. Що буде вирішальним у перемозі над сумнівами.
"Якщо хтось може знайти простішу версію історії Всесвіту, ніж існуючу, то це крок вперед. Це не означає, що це правильно, але це означає, що на це варто подивитися", - сказав космолог Шон Керролл Каліфорнійський технологічний інститут, який цитувався в роботі, але не брав участі в дослідженнях. Він зазначив, що нинішнього улюбленого кандидата для темної матерії - слабо взаємодіючих масивних частинок або WIMP - не знайдено, і, можливо, настав час розглянути інші варіанти, включаючи, можливо, правознавчі нейтрино, про які згадував Бойл. Але, за його словами, він далекий від переконання і називає газету "спекулятивною".
Канадська команда це розуміє, і вони використовуватимуть модель, щоб запропонувати вимірювані, перевірені елементи, щоб перевірити, чи правильні вони, сказали вони. Наприклад, їх модель передбачає, що найменші нейтрино фактично повинні бути позбавлені маси взагалі. Якщо вони мають рацію, це може змінити, як ми бачимо Всесвіт.
"Це дуже драматично. Це повністю суперечить тому, яким рухається фізика протягом останніх 30 років, в тому числі і ми", - сказав Турок. "Ми справді запитували себе, чи не може статися щось простіше?"
