Et speilbilde av vårt univers kan ha eksistert før storveien


Som et fjell som løper over en rolig innsjø, virker det som om universet kanskje en gang har hatt et perfekt speilbilde. Det er konklusjonen som et team av kanadiske forskere nådde etter å ha ekstrapolert universets lover både før og etter Big Bang.

Fysikere har en ganske god ide om universets struktur bare et par sekunder etter Big Bang, frem til i dag. På mange måter fungerte grunnleggende fysikk som det gjør i dag. Men eksperter har argumentert i flere tiår om hva som skjedde i det første øyeblikket – da det lille, uendelig tette stoffet først utvidet seg utover – ofte antatt at grunnleggende fysikk på en eller annen måte var endret.

Forskere Latham Boyle, Kieran Finn og Neil Turok ved Perimeter Institute for Theoretical Physics i Waterloo, Ontario, har slått denne ideen på hodet ved å antage at universet alltid har vært fundamentalt symmetrisk og enkelt, og matematisk ekstrapolerer inn i det første øyeblikk etter den store Bang. [Big Bang to Civilization: 10 Amazing Origin Events]

Det førte dem til å foreslå et tidligere univers som var et speilbilde av vår nåværende, med unntak av alt reversert. Tiden gikk bakover og partikler var antiparticles. Det er ikke første gang fysikere har forestilt seg et annet univers før Big Bang, men de ble alltid sett på som separate universer som vår egen.

"I stedet for å si at det var et annet univers før bandet, forteller Turok Live Science," vi sier at universet før bandet faktisk er, på en vis måte, et bilde av universet etter banget. "

"Det er som om vårt univers i dag ble reflektert gjennom Big Bang. Perioden før universet var virkelig refleksjonen gjennom banget," sa Boyle.

Tenk deg å knekke et egg i dette anti-universet. Først vil det bli gjort helt av negativt ladede antiprotoner og positivt ladede anti-elektroner. For det andre, fra vårt perspektiv i tide, synes det å gå fra en pølse av eggeplomme til et knust egg til et uhakket egg til inne i kyllingen. På samme måte vil universet gå fra å eksplodere utover til en Big Bang-singularitet og deretter eksplodere inn i vårt univers.

Men sett på en annen måte, begge universene ble opprettet på Big Bang og eksploderte samtidig bakover og fremover i tide. Denne dikotomi muliggjør noen kreative forklaringer på problemer som har stumped fysikere i årevis. For det ville det gjøre første sekund av universet ganske enkelt, fjerne nødvendigheten av de bisarre multiversene og dimensjonene eksperter har brukt i tre tiår for å forklare noen av de klare aspekter av kvantefysikk og standardmodellen, som beskriver dyrehagen av subatomære partikler som utgjør vårt univers.

"Teoretikere oppfant store enhetlige teorier, som hadde hundrevis av nye partikler, som aldri har blitt observert – supersymmetri, strengteori med ekstra dimensjoner, multiverse teorier. Folk holdt bare i utgangspunktet på å finne opp ting. Ingen observasjonsbevis har dukket opp for noe av det, "Sa turok.[5 Elusive Particles Beyond the Higgs | Quantum Physics]

På samme måte vil denne teorien gi en mye enklere forklaring på mørkt materiale, sa Boyle.

"Plutselig, når du tar denne symmetriske, utvidede utsikten over rom / tid," sa Boyle til Live Science, "en av de partiklene vi allerede tror eksisterer – en av de såkalte høyrehendte neutrinene – blir en veldig fin mørk- Materiell kandidat. Og du trenger ikke å påkalle andre, mer spekulative partikler. " (Boyle refererer til en teoretisk steril nøytrino som ville passere gjennom vanlig sak uten å interagere med det i det hele tatt.)

Forskerne sier at denne nye teorien vokste ut av en utilfredshet med de bisarre tilleggene som ble foreslått av fysikere de siste årene. Turok hjalp til med å utvikle slike forklaringer, men følte et dypt ønske om en enklere forklaring på universet og storebaren. De sier også at denne nye teorien har fordelen av å være testbar. Som vil være avgjørende for å vinne over tvilere.

"Hvis noen kan finne en enklere versjon av universets historie enn den eksisterende, så er det et skritt fremover. Det betyr ikke at det er riktig, men det betyr at det er verdt å se på," sa Sean Carroll, en kosmolog ved California Institute of Technology som ble sitert i papiret, men ikke involvert i undersøkelsen. Han påpekte at den nåværende favorittkandidaten for mørk materie – svake samspillende massive partikler, eller WIMPs – ikke er funnet, og det kan være på tide å vurdere andre alternativer, inkludert muligens de høyrehendte neutrinene Boyle nevnt. Men, sa han, han er langt fra å bli overtalt og kaller papiret "spekulativt".

Det kanadiske laget forstår dette, og de vil bruke modellen til å foreslå målbare, testbare elementer for å se om de er riktige, sa de. For eksempel forutser modellen at de letteste nøytrinene faktisk burde være uten masse. Hvis de har rett, kan det omforme hvordan vi ser universet.

"Det er veldig dramatisk. Det går helt i motsetning til hvordan fysikken har gått de siste 30 årene, inkludert av oss," sa Turok. "Vi spurte oss selv, kunne det ikke være noe enklere å gå på?"

Opprinnelig publisert på Live Science.