Logo
Cover

Возможно, ранняя Вселенная была такой маленькой, раскаленной и плотной — и настолько однородной — что время симметрично двигалось вперед и назад. Если это так, то темная материя — всего лишь частица нейтрино, единственная, которая может существовать в такого рода вселенной. Вдобавок, эта гипотеза не нуждается в периоде космологической инфляции, которой объясняют быстрое расширение размеров космоса сразу после Большого взрыва.

С точки зрения физики, в природе существуют несколько фундаментальных симметрий, то есть свойств, сохраняющихся после преобразования. Физические системы большую часть времени подчиняются этим симметриям, но иногда происходят нарушения. Но ученые никогда не наблюдали нарушение трех симметрий — времени, зарядового сопряжения и четности — одновременно.

Эта фундаментальная симметрия получила название СРТ-инвариантности. В новой статье, поданной на публикацию в журнал Annals of Physics, ученые предлагают расширить ее. Обычно она касается только взаимодействий — сил и полей, из которых состоит физика космоса. Но, возможно, если это такая важная симметрия, она затрагивает и всю Вселенную целиком. Другими словами, авторы предлагают расширить симметрию с «действующих лиц» Вселенной (сил и полей) до самой «сцены», то есть всех физических объектов, пишет Life Science.

Если расширить концепцию СРТ-инвариантности на всю Вселенную, то наше представление о космосе не будет полным. Должно быть тогда что-то еще. Должен быть зеркально отраженный космос, который уравновешивает наш собственный. У него должны быть заряды, противоположные нашим, и он должен идти назад во времени. Эта Вселенная будет двойником нашей, и вместе они будут подчиняться СРТ-симметрии.

Последствия такой космологии в том, что Вселенные-двойняшки будут естественным образом расширяться и заполнять себя частицами без необходимости в периоде инфляции. Хотя существует много доказательств расширения Вселенной, теоретическая картина этого события крайне туманна.

Во-вторых, в СРТ-Вселенной должны быть дополнительные нейтрино. Науке известны три вида этих частиц, и все они, как ни странно, левосторонние (по вектору спина относительно их движения). Все остальные частицы имеют правые и левые варианты, поэтому физики давно задаются вопросом, нет ли также правосторонних нейтрино? СРТ-Вселенная требует существования по крайней мере одного вида правосторонних нейтрино.

Экспериментально их почти невозможно заметить, но они могли бы влиять на космос через гравитацию. Что как раз совпадает с определением темной материи.

К сожалению, попасть в двойника нашей Вселенной для нас невозможно, так как она существует до Большого взрыва. Но это не значит, что идею нельзя проверить. Правда это или нет, смогут ответить будущие эксперименты с гравитационными волнами или вычисления массы нейтрино.

По мнению японских ученых, объяснить существование Вселенной может дисбаланс нейтрино. Эти почти невесомые и едва заметные субатомные частицы, возникающие в центре звезд и в результате ядерных реакций, ведут себя иначе, чем их двойники из антиматерии.