У нашого Всесвіту може бути двійник, який рухається назад у часі

Учені з Прінстонського університету, США у своїй новій науковій статті висунули нову незвичайну теорію, яка говорить про те, що існує "дзеркальне відображення" нашого Всесвіту. Тут час іде у зворотний бік, повідомляє ScienceAlert.

Група вчених із Прінстонського університету під керівництвом Латама Бойла, стверджує, що Всесвіт на початку свого існування був маленьким, гарячим і щільним. Він був настільки однорідним, що час там виглядав симетричним і рухався в обидва боки: і назад, і вперед.

Відповідно до нової теорії темна матерія — це ніщо інше, як різновид невловимої частки, що називається нейтрино. Також учені стверджують, що якщо їхня теорія правильна, то на самому початку не потрібен був період розширення, коли швидко збільшився розмір космосу незабаром після Великого вибуху.

За словами Бойла, лише пошук первинних гравітаційних хвиль і визначення маси нейтрино могли б точно сказати, чи існує дзеркальне відображення нашого Всесвіту.

CPT-симетрія

У природі існує три найголовніші симетрії:

• заряд — якщо поміняти заряди всіх частинок на їхні протилежні аналоги, то вийде така сама взаємодія;
• парність — якщо подивитися на дзеркальне відображення взаємодії, то вийде той самий результат;
• час — якщо взаємодію запустити назад у часі, вона виглядатиме так само.

Ця симетрія отримала назву CPT-симетрія або CPT-інваріантність.

Латам Бойл і його колеги вважають, що можна застосувати цю фундаментальну симетрію не лише до сил і полів, які складають фізику космосу, а й до самого Всесвіту.

Антивсесвіт

Відповідно, щоб побачити повну картину нашого Всесвіту, у неї має бути двійник, який врівноважує все, що відбувається в ньому. У цьому іншому космосі існуватимуть протилежні наші заряди, він буде дзеркальним відображенням нашого космосу, і рухатиметься назад у часі. Відповідно до теорії, наш Всесвіт — це один із двох однакових об'єктів і разом вони підкоряються СРТ-симетрії.

Учені запитали себе: що якщо така форма Всесвіту існує? Які фізичні наслідки цього? І дослідники з Прінстонського університету дають свої теоретичні відповіді.

• по-перше, Всесвіт, який підпорядковується СРТ-симетрії, розширюється і наповнюється частинками природним чином. Їй не потрібен період швидкого розширення на самому початку;
• по-друге, у такому Всесвіті повинні існувати кілька додаткових нейтрино або хоча б один новий вид.

Новий вид нейтрино

Сьогодні фізикам відомо про існування трьох видів нейтрино, що називаються ароматами, це:

• електронне нейтрино;
• мюонне нейтрино;
• тау-нейтрино.

Учені вважають, ще один вид нейтрино в такому Всесвіті точно має бути. Його неможливо було б побачити під час експериментів, але можна було виявити, коли цей нейтрино впливав би на Всесвіт за допомогою гравітації. Але невидима частка, яка заповнює Всесвіт і взаємодіє лише через гравітацію, дуже схожа на темну матерію. Відповідно, дотримання умов СРТ-симетрії дозволило б заповнити наш Всесвіт новим видом нейтрино, якого було б достатньо для утворення темної матерії.

Як перевірити теорію про дзеркальний Всесвіт?

За словами Бойла, ми ніколи не зможемо побачити дзеркальне відображення нашого Всесвіту, адже він існує "до" нашого Великого вибуху. Але перевірити цю теорію все ж таки можна.

"Ми вважаємо, і це поки що не підтверджено, що всі відомі нейтрино є майоранівськими частинками. Це означає, що вони самі по собі свої ж античастинки. А один із видів нейтрино не повинен мати маси, що ще треба довести. Це значно зміцнить ідею СРТ-симетричного Всесвіту", — каже Бойл.

За словами вченого, у новій теоретичній моделі Всесвіту не було первинного швидкого розширення. Але фізики зараз вважають, що такий процес потряс простір-час настільки сильно, що космос заповнився гравітаційними хвилями. Наразі вчені ведуть пошук цих первинних хвиль.

"Але в СРТ-симетричному Всесвіті таких хвиль бути не повинно. Якщо пошук первинних гравітаційних хвиль не увінчається успіхом, значить теорія СРТ-симетричного Всесвіту правильна", — говорить Бойл.