Ca un munte care se întinde pe un lac calm, se pare că universul ar fi avut odată o imagine oglindă perfectă. Aceasta este concluzia la care a ajuns o echipă de oameni de știință canadieni după extrapolarea legilor universului atât înainte, cât și după Big Bang.
Fizicienii au o idee destul de bună despre structura universului la doar câteva secunde după Big Bang, înaintând în prezent. În multe privințe, fizica fundamentală a funcționat așa cum se întâmplă astăzi. Dar experții au argumentat zeci de ani despre ceea ce s-a întâmplat în acel prim moment - când micuța, infinit densitatea de materie s-a extins prima dată spre exterior - deseori presupunând că fizica de bază a fost cumva modificată.
Cercetătorii Latham Boyle, Kieran Finn și Neil Turok de la Institutul Perimetral pentru Fizică Teoretică din Waterloo, Ontario, au îndreptat această idee pe cap, presupunând că universul a fost întotdeauna fundamental simetric și simplu, apoi extrapolându-se matematic în acel prim moment după Marele Bang.
Asta i-a determinat să propună un univers anterior care era o imagine în oglindă a actualului nostru, cu excepția faptului că totul a fost inversat. Timpul a mers înapoi și particulele au fost antiparticule. Nu este prima dată când fizicienii au conceput un alt univers înainte de Big Bang, dar aceștia au fost întotdeauna văzuți ca universuri separate, la fel ca ale noastre.
"În loc să spunem că există un univers diferit înainte de bang", a spus Turok pentru Live Science, "spunem că universul dinainte de bang este de fapt, într-un anumit sens, o imagine a universului după bang."
„Este ca și cum universul nostru de astăzi s-a reflectat prin Big Bang. Perioada de dinaintea universului a fost cu adevărat reflecția”, a spus Boyle.
Imaginați-vă că crape un ou în acest antiunivers. În primul rând, acesta ar fi format în totalitate din antiprotone încărcate negativ și anti-electroni încărcați pozitiv. În al doilea rând, din perspectiva noastră, în timp, s-ar părea că trece de la o băltoacă de gălbenuș la un ou crăpat la un ou nerușinat la interiorul puiului. În mod similar, universul ar merge de la explodarea exterioară la o singularitate Big Bang și apoi a exploda în universul nostru.
Văzut un alt mod, ambele universuri au fost create la Big Bang și au explodat simultan înapoi și înainte în timp. Această dicotomie permite câteva explicații creative la problemele care au împiedicat fizicienii de ani de zile. Pentru una, aceasta ar face ca prima secundă a universului să fie destul de simplă, eliminând necesitatea pentru multiversele și dimensiunile bizare pe care experții le-au folosit timp de trei decenii pentru a explica unele dintre aspectele mai lipicioase ale fizicii cuantice și ale modelului standard, care descrie grădina zoologică a particule subatomice care alcătuiesc universul nostru.
"Teoreticienii au inventat teorii mărețe unificate, care au avut sute de particule noi, care nu au fost niciodată observate - supersimetrie, teoria coardelor cu dimensiuni suplimentare, teorii multiverse. Oamenii au continuat practic să inventeze lucruri. Nu au apărut dovezi observaționale pentru niciuna dintre ele, "A spus Turok.
În mod similar, această teorie ar oferi o explicație mult mai simplă pentru materia întunecată, a spus Boyle.
„Dintr-o dată, atunci când analizați această vedere simetrică, extinsă a spațiului / timpului”, a spus Boyle pentru Live Science, „una dintre particulele care credem că există deja - una dintre așa-numitele neutrine din dreapta - devine un întuneric foarte îngrijit - candidat la materie. Și nu trebuie să invocați alte particule mai speculative. " (Boyle se referă la un neutrin teoretic steril, care ar trece prin materia obișnuită fără a interacționa deloc cu ea.)
Oamenii de știință spun că această nouă teorie a ieșit dintr-o nemulțumire cu comploturile bizare propuse de fizicieni în ultimii ani. Turok însuși a ajutat la dezvoltarea unor astfel de explicații, dar a simțit o dorință profundă pentru o explicație mai simplă a universului și a Big Bang-ului. Ei spun, de asemenea, că această nouă teorie are beneficiul de a fi testabilă. Ceea ce va fi crucial pentru a câștiga peste dubii.
"Dacă cineva poate găsi o versiune mai simplă a istoriei universului decât cea existentă, atunci acesta este un pas înainte. Nu înseamnă că este corect, dar înseamnă că merită să te uiți", a spus Sean Carroll, cosmolog la Institutul de Tehnologie din California, care a fost citat în lucrare, dar nu a fost implicat în cercetare. El a subliniat că actualul candidat preferat pentru materie întunecată - particule masive care interacționează slab sau WIMP - nu a fost găsit și ar putea fi momentul să ia în considerare alte opțiuni, inclusiv neutrinii de la dreapta menționați de Boyle. Dar, a spus el, este departe de a fi convins și numește ziarul „speculativ”.
Echipa canadiană înțelege acest lucru și vor folosi modelul pentru a propune elemente măsurabile și testabile pentru a vedea dacă acestea sunt corecte, au spus ei. De exemplu, modelul lor prezice că cei mai ușori neutrini ar trebui să fie lipsiți de masă în totalitate. Dacă au dreptate, s-ar putea modela modul în care vedem universul.
"Este foarte dramatic. Este contrar complet modului în care fizica a mers în ultimii 30 de ani, inclusiv de noi", a spus Turok. „Ne-am întrebat cu adevărat, nu ar putea exista ceva mai simplu?”
