Zrcalna podoba našega vesolja je lahko obstajala pred Velikim pokom


Kot gora, ki se dviga nad mirnim jezerom, se zdi, da je vesolje nekoč imelo popolno zrcalno podobo. To je zaključek, ki ga je skupina kanadskih znanstvenikov dosegla, ko je ekstrapolirala zakone vesolja pred in po Big Bangu.

Fiziki imajo precej dobro predstavo o strukturi vesolja le nekaj sekund po Big Bangu in se premikajo naprej do danes. V mnogih pogledih je temeljna fizika delovala tako kot danes. Toda strokovnjaki so desetletja zagovarjali tisto, kar se je zgodilo v tem prvem trenutku – ko se je majhna, neskončno gosta pega snovi najprej razširila navzven – pogosto je domnevala, da je bila osnovna fizika nekako spremenjena.

Raziskovalci Latham Boyle, Kieran Finn in Neil Turok na Perimetrskem inštitutu za teoretično fiziko v Waterlooju v Ontariu so to zamisel spremenili v predpostavko, da je vesolje vedno temeljito simetrično in preprosto, nato pa matematično ekstrapolira v prvi trenutek po Big Bang. [Big Bang to Civilization: 10 Amazing Origin Events]

To jih je pripeljalo do tega, da so predlagali prejšnje vesolje, ki je bila zrcalna slika našega sedanjega, razen če je vse obrnjeno. Čas je šel nazaj in delci so bili delci. Ni prvič, da so fiziki pred Velikim pokom zamislili drugo vesolje, toda to je bilo vedno videti kot ločena vesolja, podobno kot naša.

"Namesto da bi rekel, da je pred bangom obstajalo drugačno vesolje," je Turok povedal Live Science, "pravimo, da je vesolje pred praskom pravzaprav v nekem smislu podoba vesolja po prasku."

"To je, kot je bilo danes naše vesolje, ki se je odrazilo skozi Big Bang. Obdobje pred vesoljem je bilo resnično odsev skozi bang," je dejal Boyle.

Predstavljajte si razpokanje jajca v tem anti-vesolju. Najprej bi bila v celoti izdelana iz negativno nabitih antiprotonov in pozitivno nabitih anti-elektronov. Drugič, z naše perspektive v času, se zdi, da gre od lužine rumenjaka do razpokanega jajca do neokuženega jajca znotraj piščanca. Podobno bi vesolje šlo od eksplozije navzven do singularnosti Velikega poka in nato eksplodiralo v naše vesolje.

Oba univerzuma sta bila ustvarjena ob Big Bangu in eksplodirala istočasno nazaj in naprej v času. Ta dihotomija dopušča nekaj ustvarjalnih razlag problemov, ki so fiziki letos zapletli. Prvič, prva sekunda vesolja bi bila dokaj preprosta, kar bi odpravilo potrebo po bizarnih multiversih in dimenzijah, ki so jih strokovnjaki že tri desetletja uporabljali za razlago nekaterih bolj perečih vidikov kvantne fizike in standardnega modela, ki opisuje živalski vrt. subatomski delci, ki sestavljajo naše vesolje.

"Teoretiki so izumili velike enotne teorije, ki so imele na stotine novih delcev, ki jih še nikoli nismo opazili – supersimetrija, teorija strun z dodatnimi dimenzijami, multiverzalne teorije. Ljudje so v bistvu še naprej izumljali stvari. Je rekel Turok.[5 Elusive Particles Beyond the Higgs | Quantum Physics]

Podobno bi ta teorija ponudila veliko enostavnejšo razlago za temno snov, je dejal Boyle.

"Nenadoma, ko vzamete ta simetričen, razširjen pogled na prostor / čas," je Boyle dejal Live Science, "eden od delcev, za katere že mislimo, da obstaja – eden od tako imenovanih desničarskih nevtrinov – postane zelo čeden – in ne potrebujete drugih, bolj špekulativnih delcev. " (Boyle se sklicuje na teoretično sterilno nevtrino, ki bi skozi navadno snov prešla brez kakršnekoli interakcije z njo.)

Znanstveniki pravijo, da je ta nova teorija izrasla iz nezadovoljstva z nenavadnimi dodatki, ki so jih fiziki predlagali v zadnjih letih. Turok je sam pomagal razviti takšne razlage, vendar je čutil globoko željo po enostavnejši razlagi vesolja in Velikega poka. Prav tako pravijo, da ima ta nova teorija korist, da jo je mogoče preskusiti. Kar bo ključnega pomena pri pridobivanju več dvomov.

"Če lahko nekdo najde preprostejšo različico zgodovine vesolja kot obstoječa, potem je to korak naprej. To ne pomeni, da je prav, ampak to pomeni, da je vredno pogledati," je dejal kozmolog Sean Carroll. Kalifornijski tehnološki inštitut, ki je bil citiran v članku, vendar ni bil vključen v raziskavo. Poudaril je, da trenutni najljubši kandidat za temno snov – šibko medsebojno delujoči masivni delci, ali WIMP-ji – niso bili najdeni in da je morda čas, da razmisli o drugih možnostih, vključno z možnimi, ki jih omenja Boyle. Ampak, je dejal, je daleč od tega, da bi ga prepričali, in ga imenuje "špekulativno".

Kanadska ekipa to razume in z modelom bodo predlagali merljive elemente, ki jih je mogoče preskusiti, da bi videli, če so pravilni. Na primer, njihov model napoveduje, da naj bi bili najlažji neutrini dejansko popolnoma brez mase. Če so prav, lahko preoblikuje, kako vidimo vesolje.

"To je zelo dramatično. Popolnoma je v nasprotju z načinom, kako se fizika dogaja zadnjih 30 let, vključno z nami," je dejal Turok. "Res smo se vprašali, ali ne more biti kaj enostavnejšega?"

Prvotno objavljeno dne Live Science.