Līdzīgi kā kalns, kas paveras virs mierīga ezera, šķiet, ka Visumam kādreiz varētu būt bijis ideāls spoguļattēls. To secina Kanādas zinātnieku komanda pēc tam, kad ekstrapolēja Visuma likumus gan pirms, gan pēc Lielā sprādziena.
Fizikiem ir diezgan labs priekšstats par Visuma struktūru tikai dažas sekundes pēc Lielā sprādziena, virzoties uz priekšu šodien. Daudzos veidos pamata fizika darbojās tāpat kā šodien. Bet eksperti gadu desmitiem ilgi ir strīdējušies par to, kas notika tajā pirmajā brīdī - kad niecīgais, bezgalīgi blīvais matērija vispirms izpletās uz āru, bieži pieņemot, ka fizikas pamatnoteikumi ir kaut kā mainīti.
Pētnieki Latham Boyle, Kieran Finn un Neil Turok no Perimeter Teorētiskās fizikas institūta Vaterlo, Ontārio, ir pagriezuši šo ideju uz galvas, pieņemot, ka Visums vienmēr ir bijis principiāli simetrisks un vienkāršs, pēc tam matemātiski ekstrapolējot to pirmajā brīdī pēc Lielā Bang.
Tas viņiem lika ierosināt iepriekšējo Visumu, kas bija mūsu pašreizējā spoguļattēls, izņemot gadījumus, kad viss tika mainīts otrādi. Laiks gāja atpakaļ, un daļiņas bija antidaļiņas. Tā nav pirmā reize, kad fiziķi pirms Lielā sprādziena ir iecerējuši citu Visumu, taču tie vienmēr tika uzskatīti par atsevišķiem Visumiem, līdzīgi kā mūsu pašu.
"Tā vietā, lai teiktu, ka pirms sprādziena bija atšķirīgs Visums," Turok stāstīja Live Science, "mēs sakām, ka Visums pirms sprādziena savā ziņā faktiski ir Visuma attēls pēc sprādziena."
"Tas ir tāpat kā mūsu šodienas Visums tika atspoguļots caur Lielo sprādzienu. Laikposms pirms Visuma patiešām bija pārdomas caur sprādzienu," sacīja Boils.
Iedomājieties, kā šajā antiuniversālajā olā ir ieplaisājusi. Pirmkārt, tas būtu pilnībā izgatavots no negatīvi lādētiem antiprotoniem un pozitīvi lādētiem antielektroniem. Otrkārt, no mūsu viedokļa laika ziņā varētu šķist, ka no dzeltenuma peļķes uz saplaisājušu olu līdz nesaplīsušai olai līdz vistas iekšpusei. Līdzīgi Visums pārietu no eksplodējoša uz āru līdz Lielajam sprādzienam, un pēc tam eksplodētu mūsu Visumā.
Bet redzot citu ceļu, abi Visumi tika izveidoti Lielajā sprādzienā un vienlaikus eksplodēja atpakaļ un uz laiku. Šī dihotomija ļauj radoši izskaidrot problēmas, kuras gadiem ilgi ir sagrābušas fiziķus. Pirmkārt, tas padarītu Visuma pirmo sekundi diezgan vienkāršu, novēršot nepieciešamību pēc savādām daudzfunkcijām un dimensiju ekspertiem, kuras trīs gadu desmitus ir izmantojušas, lai izskaidrotu dažus kvantu fizikas un Standarta modeļa, kas apraksta subatomiskās daļiņas, kas veido mūsu Visumu.
"Teorētiķi izgudroja grandiozas unificētas teorijas, kurās bija simtiem jaunu daļiņu, kas nekad nav novērotas - supersimetrija, stīgu teorija ar papildu dimensijām, daudznozaru teorijas. Cilvēki pamatā turpināja izgudrot lietas. Nevienai no tām nav radušies novērošanas pierādījumi, "Turoks teica.
Tāpat šī teorija piedāvātu daudz vienkāršāku tumšās vielas skaidrojumu, sacīja Boils.
"Pēkšņi, kad jūs uzņematies šo simetrisko, paplašināto telpas / laika skatu," Boyle stāstīja Live Science, "viena no daļiņām, kuras mēs jau domājam, ka pastāv - viena no tā saucamajām labās puses neitrīnām - kļūst par ļoti glītu tumšu - Un jums nav jāpiesaista citas, spekulatīvākas daļiņas. " (Boilijs atsaucas uz teorētiski sterilu neitrīno, kas iziet cauri parastajai vielai, nemaz nedarbojoties ar to.)
Zinātnieki saka, ka šī jaunā teorija izauga neapmierinātības dēļ ar dīvainajiem papildinājumiem, ko pēdējos gados ierosinājuši fiziķi. Pats Turoks palīdzēja izstrādāt šādus skaidrojumus, taču izjuta dziļu vēlmi pēc vienkāršākiem Visuma un Lielā sprādziena skaidrojumiem. Viņi arī saka, ka šīs jaunās teorijas priekšrocība ir pārbaudāmība. Kas būs izšķiroši, lai uzvarētu pār šaubītājiem.
"Ja kāds var atrast vienkāršāku Visuma vēstures versiju nekā esošā, tad tas ir solis uz priekšu. Tas nenozīmē, ka tas ir pareizi, bet nozīmē, ka ir vērts to aplūkot," sacīja Šons Karols, kosmosa pētnieks Kalifornijas tehnoloģiju institūts, kurš tika minēts dokumentā, bet nebija iesaistīts pētījumā. Viņš norādīja, ka pašreizējais mīļākais tumšās vielas kandidāts - vāji mijiedarbojošās masīvās daļiņas jeb WIMP - nav atrasts un varētu būt laiks apsvērt citas iespējas, tostarp, iespējams, pieminētās labās puses neitrīnus Boilu. Bet, pēc viņa teiktā, viņš ir tālu no pārliecināšanas un sauc papīru par "spekulatīvu".
Kanādas komanda to saprot, un viņi izmantos modeli, lai ierosinātu izmērāmus, pārbaudāmus elementus, lai pārliecinātos, vai tie ir pareizi. Piemēram, viņu modelis paredz, ka vieglākajiem neitrīniem faktiski vajadzētu būt bez masas. Ja viņiem ir taisnība, tas varētu pārveidot to, kā mēs redzam Visumu.
"Tas ir ļoti dramatiski. Tas ir pilnīgi pretrunā tam, kā fizika ir gājusi pēdējos 30 gadus, ieskaitot mūs," sacīja Turoks. "Mēs patiešām sev pajautājām, vai nevar notikt kaut kas vienkāršāks?"