Часто говорят, что природа «любит» симметрию, особенно зеркальную. Поэтому перчатка на левую руку у нас не налезет на правую и наоборот. Хотя практически для всех физических законов не существует «лева» и «права» – если бы кто-то отразил наш мир в огромном зеркале, то мы (за исключением некоторых физиков), скорее всего, ничего бы и не заметили, потому что в «зазеркалье» действовали бы всё те же законы, сохранились бы все физические константы, а школьные учебники не пришлось бы переписывать. Однако на бескрайних просторах космоса с симметрией дела обстоят несколько сложнее. И недавно физики из Флоридского университета добавили Вселенной ещё немного «симметричных» проблем.
Как пишут исследователи в Physical Review Letters и Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, им удалось выявить некоторое нарушение симметрии в пространственном расположении галактик во Вселенной. Если мы возьмём четыре галактики и соединим их центры воображаемыми прямыми линиями, то получим простенькую треугольную пирамиду – тетраэдр. Дальше у нашего галактического тетраэдра можно выбрать одну вершину в качестве главной. И теперь нам остаётся посмотреть на этот тетраэдр со стороны выбранной главной вершины, точнее на длины трёх рёбер, исходящих из этой вершины. Если мы найдём самое короткое из ребёр, а следом за ним по часовой стрелке будет следовать ребро средней длины, а потом самое длинное, условно говоря, как 1 – 2 – 3 и далее по кругу, то назовём такой тетраэдр «правым». А если при «обходе» по часовой стрелке после самого короткого ребра будет идти самое длинное, а уже потом среднее ( как 1 – 3 – 2), тогда пусть такой тетраэдр будет «левым». При этом «левый» и «правый» тетраэдры нельзя будет совместить друг с другом в пространстве никаким вращением, только отражением в зеркальной плоскости, как левую и правую руки. И оказалось, что если взять более миллиона галактик и посчитать для них подобные конфигурации тетраэдров, то количество «левых» вариантов не будет равно количеству «правых».
Насколько сейчас известно, гравитационные силы (а на межгалактических расстояниях «работает» практически только лишь гравитация) симметричны, то есть они не могут действовать по-разному на «левые» и «правые» объекты, какого бы размера они не были. А значит, гравитация не может исказить и статистическое распределение галактических тетраэдров по «левым» и «правым». Также как, например, сдвинуть частоту выпадения орла или решки от одной второй для идеально сбалансированной монеты. Поэтому, как предполагают авторы статьи, истоки «несимметричности», повлиявшей потом на распределение галактик во Вселенной, скорее всего, следует искать на самых ранних этапах её эволюции, сразу после Большого взрыва. И природа этих сил пока не ясна.
24 мая 2023
Статьи по теме: