Pomysł, że istnieje nieskończona liczba kopii naszego wszechświata, które istnieją niezauważalnie obok nas i w których istnieją wszelkiego rodzaju alternatywy dla każdego wydarzenia, jest czymś, co kiedyś zaliczano wyłącznie do dziedziny science fiction. Jednak w ostatnich latach hipoteza ta znajduje coraz więcej zwolenników wśród naukowców.

Fizycy zidentyfikowali szereg fundamentalnych symetrii w przyrodzie. Trzy najważniejsze symetrie to: Ładunek (jeśli zamienimy ładunki wszystkich cząstek biorących udział w interakcji na ich przeciwne ładunki, otrzymamy tę samą interakcję); Parzystość (jeśli spojrzymy na lustrzane odbicie interakcji, otrzymamy ten sam wynik); oraz Czas (jeśli poprowadzimy interakcję wstecz w czasie, będzie ona wyglądała tak samo). Ta fundamentalna symetria ma swoją nazwę: Symetria CPT, dla ładunku (C), parzystości (P) i czasu (T).

I choć te fizyczne interakcje na ogół przebiegają zgodnie z tą prawidłowością, to czasem zdarzają się jeden lub dwa wyjątki. Nigdy jednak nie zaobserwowano jednoczesnego naruszenia wszystkich trzech symetrii. A jeśli weźmiemy każdą pojedynczą interakcję obserwowaną w przyrodzie i odwrócimy ładunki, weźmiemy lustrzane odbicie i sprawimy, że również cofnie się w czasie, to te interakcje zachowują się dokładnie tak samo. W pracy opublikowanej w czasopiśmie Annals of Physics naukowcy proponują rozszerzenie tej połączonej symetrii. Zwykle symetria ta dotyczy tylko oddziaływań – sił i pól, które składają się na fizykę kosmosu. Ale jeśli jest to tak niezwykle ważna symetria, to być może dotyczy ona całego wszechświata. Innymi słowy, idea ta rozszerza symetrię z zastosowania do „aktorów” wszechświata (sił i pól) na samą „scenę”, czyli cały fizyczny obiekt wszechświata.

Jeśli teraz zastosujemy pojęcie symetrii CPT do całego naszego wszechświata, to musi być w nim coś więcej niż tylko jego obserwowalna część, ponieważ rozszerza się i jest wypełniony wieloma cząstkami robiącymi wiele interesujących rzeczy – co więcej, jego ewolucja postępuje w czasie. Musi więc istnieć coś, co utrzymuje symetrię CPT w całym kosmosie, tzn. lustrzane odbicie wszechświata, które równoważy nasz.

Ten kosmos miałby wszystkie ładunki przeciwne do naszych, byłby odwrócony lustrzanym odbiciem i cofałby się w czasie. Nasz wszechświat byłby więc tylko jedną z dwóch wersji i tylko razem wzięte oba te wszechświaty odpowiadałyby symetrii CPT.

W związku z tym naukowcy zadali sobie pytanie, jakie skutki miałby taki wszechświat, i odkryli wiele wspaniałych rzeczy. Po pierwsze, wszechświat zgodny z CPT naturalnie rozszerza się i wypełnia cząsteczkami bez potrzeby długiego teoretycznego okresu gwałtownej ekspansji – znanego jako inflacja. Chociaż istnieje wiele dowodów na to, że inflacja rzeczywiście miała miejsce, teoretyczny obraz tego wydarzenia jest bardzo niewyraźny, co pozostawia wiele miejsca na inne realne alternatywy.

Po drugie, wszechświat, w którym uwzględnia się CPT, dodałby do tej mieszanki kilka dodatkowych neutrin. Istnieją trzy znane warianty neutrin: neutrino elektronowe, neutrino mionowe i neutrino taonowe. Co ciekawe, wszystkie trzy warianty neutrin są „lewoskrętne” (chodzi o kierunek ich spinu względem ruchu). Wszystkie inne cząstki znane fizyce mają warianty lewo- i prawoskrętne, dlatego fizycy od dawna zastanawiali się, czy istnieją inne prawoskrętne neutrina.

Wszechświat zgodny z CPT wymagałby istnienia co najmniej jednego gatunku neutrin prawoskrętnych. Gatunek ten byłby w znacznym stopniu niewidoczny dla eksperymentów fizycznych i oddziaływałby na resztę wszechświata jedynie poprzez grawitację. Ale niewidzialna cząstka zalewająca wszechświat i oddziałująca jedynie poprzez grawitację brzmi bardzo podobnie do ciemnej materii. Naukowcy stwierdzili, że warunki wynikające z przestrzegania symetrii CPT wypełniłyby nasz wszechświat prawoskrętnymi neutrinami – co wystarczyłoby do wyjaśnienia ciemnej materii.

Ale nigdy nie mielibyśmy dostępu do naszego bliźniaka, lustrzanego wszechświata CPT, ponieważ istnieje on „za” naszym Wielkim Wybuchem, przed narodzinami naszego własnego wszechświata.

Nawiasem mówiąc, pomysł wszechświata, w którym czas biegnie wstecz, nie jest wcale taki nowy; brytyjski fizyk dr Julian Barbour z „University of Oxford” oraz jego kanadyjscy koledzy Tim Koslowski z „University of New Brunswick” i Flavio Mercati z „Perimeter Institute for Theoretical Physics” również przedstawili w 2014 r. swoją teorię, w której „lustrzany” wszechświat równoległy powstał niejako w momencie Wielkiego Wybuchu. Znajdują się tam te same galaktyki, gwiazdy i układy planetarne, ale różnica w stosunku do naszego wszechświata polega na tym, że linia czasu biegnie tam w przeciwnym kierunku.


Opracował: Amon
www.strefa44.pl
0 Udostępnień

Zostaw komentarz


*

code


  • Facebook

Szukaj temat