Наша Вселенная может быть зеркальным отражением Вселенной из антивещества, где время течет в обратную сторону, а пространство зеркально отражено. Канадские физики разработали новую космологическую модель, предполагающую существование «антивселенной», которая сохраняла бы СРТ-симметрию.
Исследователи все еще должны проработать многие детали своей теории, но, по их словам, она естественно объясняет существование темной материи. Стандартные космологические модели говорят нам, что Вселенная – пространство, время, масса и энергия – взорвалась около 14 миллиардов лет назад, с тех пор расширилась и остыла, что привело к образованию субатомных частиц, атомов, звезд и планет.
Нил Турок (Neil Turok) из Института теоретической физики Периметр (Онтарио, Канада) и его коллега Латам Бойл (Latham Boyle) решили разработать модель Вселенной, которая может объяснить все наблюдаемые явления, основанные только на известных частицах и полях.
Ответ состоял в том, чтобы предположить, что Вселенная в целом подчиняется CPT-симметрии. Этот фундаментальный принцип требует, чтобы любой физический процесс оставался неизменным, если время и пространство перевернуто, а частицы заменены античастицами. Турок утверждает, что это не относится к нашей Вселенной, где время движется вперед по мере расширения пространства, а вещества значительно больше, чем антивещества.
Ученые в своем исследовании, которое опубликовано в журнале Physical Review of Letters предлагают пару «вселенная-антивселенная». Время в антивселенной тянулось бы назад от Большого взрыва, она бы увеличивалась в размерах, а доминировало бы в ней именно антивещество. Ее инвертированные пространственные свойства по сравнению с нашей Вселенной напоминали бы ситуацию, аналогичную созданию электрон-позитронной пары в вакууме.
CPT-симметрия названа так по трем необходимым одновременным изменениям: C — charge, изменение всех зарядов на противоположные, в результате которого вся материя превращается в антиматерию, P — parity, то есть изменение знака всех пространственных координат на противоположный и, наконец, T — time, обращение хода времени. Однако, по мнению исследователей, наша Вселенная, нарушает эту симметрию хотя бы потому, что практически не содержит антивещества.
Турок признает, что их модель все еще нуждается в значительной доработке и, вероятно, возымеет множество недоброжелателей. Вместе с тем, она выгодно отличается от инфляционной, ведь отвечает на некоторые вопросы ранней Вселенной без привлечения дополнительных квантовых полей, существование которых утверждается в большинстве инфляционных моделей. Турок также добавляет, что квантовая неопределенность означает, что Вселенная и антивселенная не могут считаться точными зеркальными отражениями друг друга, что позволяет обойти некоторые острые проблемы, такие как свобода воли.