Anti-svemir koji trči unatrag u vremenu mogao bi objasniti tamnu tvar i kozmičku inflaciju. Ima li svemir "brata blizanca"? Istraživači su složni oko jedne stvari...
Fizičari šokiraju s novom teorijom o svemiru
Divlja nova teorija sugerira da može postojati još jedan "anti-svemir", koji ide unatrag u vremenu prije Velikog praska, piše Live Science. Istraživači te teorije tvrde da je rani svemir bio malen, vruć i gust - i tako ujednačen da vrijeme djeluje simetrično.
Ako je točna, nova teorija znači da tamna tvar nije toliko tajanstvena, to je samo novi opis sablasne čestice zvane neutrino koja može postojati samo u ovakvoj vrsti svemira. Ova teorija implicira da ne bi bilo potrebe za razdobljem kozmičke inflacije zbog koje je došlo do brzog širenja mladog kozmosa, i to ubrzo nakon Velikog praska. Ako je to istina, onda bi budući eksperimenti mogli jednom zauvijek odgovoriti postoji li ovaj zrcalni anti-svemir, to jest "brat blizanac" svemira kojeg znamo.
9. Od čega je napravljen svemir - Iako postoje planeti, zvijezde i slični objekti, ljudi vole vjerovati da je svemir prazan. Masa svih nabrojanih objekata i ostalih tvari je samo 5 posto svemira. Ostalih 95 posto su tamna tvar i tamna materija, a za to ne znamo što je. Jedino što znamo je koliko je ima.
Naime, fizičari su identificirali skup temeljnih simetrija u prirodi. Tri najvažnije simetrije su: naboj (ako okrenete naboje svih čestica uključenih u interakciju na njihov suprotni naboj, dobit ćete istu interakciju), paritet (ako pogledate zrcalnu sliku interakcije, dobit ćete isti rezultat) i vrijeme (ako pokrenete interakciju unatrag u vremenu, ona izgleda isto).
Fizičke interakcije većinu vremena poštuju većinu ovih simetrija, što znači da ponekad dolazi do njihovog poništavanja. No, fizičari nikada nisu primijetili poništavanje kombinacije sve tri simetrije u isto vrijeme. Ako uzmete svaku interakciju promatranu u prirodi i okrenete naboje, uzmete zrcalnu sliku i vratite je unatrag u vremenu, te se interakcije ponašaju potpuno isto.
Ova temeljna simetrija dobiva naziv: CPT simetrija, za naboj (C), paritet (P) i vrijeme (T). U novom radu koji je nedavno prihvaćen za objavljivanje u časopisu Annals of Physics, znanstvenici predlažu proširenje ove kombinirane simetrije. Obično se ova simetrija primjenjuje samo na interakcije - sile i polja koja čine fiziku kozmosa. Ali možda, ako je ovo tako nevjerojatno važna simetrija, ona se odnosi na cijeli svemir. Drugim riječima, ova ideja proširuje simetriju na "aktere" svemira (sile i polja) te na samu "scenu", cjelokupni fizički objekt svemira.
Stvaranje tamne tvari
Živimo u svemiru koji se širi. Ovaj svemir je ispunjen s puno čestica koje čine puno zanimljivih stvari, a evolucija svemira ide naprijed u vremenu. Ako proširimo koncept CPT simetrije na cijeli naš kozmos, onda naš pogled na svemir ne može biti cjelovita slika, ističu fizičari.
Umjesto toga, mora biti više. Da bi se očuvala CPT simetrija u cijelom kozmosu, mora postojati kozmos u zrcalnoj slici koji uravnotežuje naš vlastiti svemir. Ovaj kozmos bi imao sve suprotne naboje od nas, bio bi okrenut u ogledalu i trčao unatrag u vremenu. Naš svemir je samo jedan od "braće blizanaca". Naime, oba svemira poštuju CPT simetriju. Istraživači su dalje postavili pitanje kakve bi bile posljedice takvog svemira.
Našli su mnogo divnih stvari
Kao prvo, svemir koji poštuje CPT prirodno se širi i ispunjava česticama, bez potrebe za dugo teoretiziranim razdobljem brzog širenja poznatim kao inflacija. Iako postoji mnogo dokaza da se dogodio događaj poput inflacije kozmosa, teorijska slika tog događaja je nevjerojatno nejasna. Toliko je nejasno da ima dovoljno mjesta za prijedloge održivih alternativa.
Drugo, svemir koji poštuje CPT dodao bi neke dodatne neutrine u mješavinu. Postoje tri poznata dijela neutrina: elektron-neutrino, mion-neutrino i tau-neutrino. Začudo, sva tri ova neutrina su ljevoruka (odnosi se na smjer njegovog okretanja u odnosu na njegovo gibanje). Sve ostale čestice koje su poznate fizici imaju i lijevoruke i desnoruke varijante, pa su se fizičari dugo pitali postoje li dodatni desni neutrini.
Univerzum koji poštuje CPT zahtijevao bi postojanje barem jedne desnoruke vrste neutrina. Ova bi vrsta uglavnom bila nevidljiva za fizikalne eksperimente, i uvijek bi utjecala na ostatak svemira samo gravitacijom. Međutim, nevidljiva čestica koja preplavljuje svemir i djeluje samo putem gravitacije zvuči kao tamna tvar.
Istraživači su otkrili da bi uvjeti, nametnuti poštivanjem CPT simetrije, ispunili naš svemir desnim neutrinima, što je dovoljno da se objasni tamna tvar. Nikada ne bismo imali pristup našem "bratu blizancu" kozmosa, svemiru CPT-zrcala, jer on postoji "iza" našeg Velikog praska, prije početka našeg kozmosa, zaključuju znanstvenici. Ali to ne znači da se ova ideja ne možemo testirati.
9. Od čega je napravljen svemir - Iako postoje planeti, zvijezde i slični objekti, ljudi vole vjerovati da je svemir prazan. Masa svih nabrojanih objekata i ostalih tvari je samo 5 posto svemira. Ostalih 95 posto su tamna tvar i tamna materija, a za to ne znamo što je. Jedino što znamo je koliko je ima.
Za sada, fizičari nisu sigurni imaju li neutrini ovo svojstvo ili ne. Osim toga, predviđaju da bi jedna od vrsta neutrina trebala biti bez mase. Trenutno fizičari mogu postaviti samo gornje granice neutrinskih masa. Ako fizičari ikada uspiju uvjerljivo izmjeriti mase neutrina, a jedna od njih je doista bez mase, to bi uvelike ojačalo ideju o CPT-simetričnom svemiru.
Konačno, u ovom modelu do inflacije kozmosa nikada nije došlo. Umjesto toga, svemir se sam od sebe napunio česticama. Fizičari vjeruju da je inflacija uzdrmala prostor-vrijeme u tolikoj mjeri da je preplavila kozmos gravitacijskim valovima. U CPT-simetričnom svemiru takvi valovi ne bi trebali postojati. Dakle, ako se ta istraživanja za primordijalnim gravitacijskim valovima pokažu praznima, to bi mogao biti znak da je ovaj model svemira CPT-zrcala točan.
