Вселената може да има двойник, който се движи назад във времето

Нова необичайна идея предполага, че в момента на Големия взрив заедно с нашата Вселена се е появила „огледална“, устремила се по оста на времето в обратна посока.

Въпреки че по принцип е невъзможно да се влезе в този противоположен свят, съществуването му трябва да се проявява в нашата Вселена под формата на все още неоткрита разновидност неутрино. Клъстери от такива неутрино могат да създават тъмната материя, чиито частици все още не са открити въпреки всички усилия на физиците.

Хипотезата за съществуването на "огледална" Вселена беше издигната преди няколко години от екип учени, ръководени от известния южноафрикански астрофизик Нийл Турок, който сега работи в университета в Манчестър (Великобритания). Тяхната нова статия е приета за публикуване в Annals of Physics и е представена в отворената онлайн библиотека за препринт arXiv.org. Тя разглежда някои следствия от тази необичайна идея, включително тъмната материя.

"Квантовата гравитация" може да се появи от холографска Вселена

Съвременната наука се опира на концепцията за симетрия, присъща на физическите закони. Тя се заключава в неизменността на поведението на системата при някои трансформации. Така зарядите на частиците могат да бъдат заменени с противоположни и всички взаимодействия между тях ще останат същите. Най-фундаменталната симетрия - CPT инвариантност - говори за неизменност на физичните закони при едновременна инверсия на зарядите (C), координатите (P) и времето (T).

Науката познава различни изключения - нарушения на P- и C-симетрията, както и различните им комбинации. Например нарушаването на CP-инвариантността може да доведе до доминиране на частиците и почти пълно отсъствие на античастици във Вселената. Но все още не е откривано едновременно нарушение на CPT-симетрията: ако в системата се обърнат с противоположни зарядите, координатите и времето, по принцип за нея нищо няма да се промени.

Нийл Турок и колегите му са приложили CPT-инвариантност към самата Вселена. В такава хипотетична картина нашият свят се оказва само половината от двойна система. Неговият СРТ-обратен близнак пътешества през времето в обратна посока, с противоположни заряди и огледални координати.

Тъмната страна на Вселената: Как черните дупки са станали свръхмасивни

Изчисленията показали, че такава "двойна" Вселена позволява доста просто да се обясни съществуването на тъмна материя. Тази загадъчна субстанция не е видима за нито един научен инструмент, тъй като е в състояние да взаимодейства с обикновената материя само чрез гравитацията. Тъмната материя може да бъде забелязана само чрез привличането на обичайната: например по траекториите на звезди около невидим гравитиращ куп. Това прави възможно картографирането на клъстери тъмна материя в мащаба на цели галактики. Но не прави възможно улавянето и изследването на частиците, от които тя се състои.

Досега има само хипотетични представи за тези частици. Ако изхождаме от това, че живеем едва в половината от „двойна“ CPT-инвариантна Вселена, тогава едната хипотеза става повече. Нийл Турок и колегите му са установили, че в този случай трябва да се появят нови типове неутрино.

Днес са известни шест от тях (електрони, мюони и тау-неутрино плюс техните античастици с противоположни заряди). Всички те имат положителен спин, макар че останалите фундаментални частици биват както с положителен, така и с отрицателен. Но ето че в „двойната“ Вселена трябва да съществуват и неутрино с обратен спин. Те практически не взаимодействат с обикновената материя по никакъв начин и могат да се появяват само в много масивни купове поради своята гравитация - точно както хипотетичната тъмна материя. Според изчисленията на Нийл Турок и колегите му количеството такива неутрино трябва да е достатъчно, за да се наблюдават всички нужни ефекти на тъмната материя.

Малка звезда изпуснала гигантски лъч антиматерия

Необичайната хипотеза позволява да се направят няколко проверими изводи за фундаменталните свойства на неутриното. По-конкретно тя предсказва, че поне един тип от тези частици трябва да е безмасов. Засега този въпрос остава открит: експериментите са позволили да се установи само горният предел на масата на неутрино.

Може би нови изследвания ще помогнат те да се изяснят напълно - и да се получи първото свидетелство в полза на съществуването на огледален близнак в нашата Вселена.