Nova studija u The European Physical Journal C predlaže da je Veliki prasak stvorio par univerzuma — naš i njegov "ogledalni" blizanac sa obrnutim prostornim i vremenskim orijentacijama. Takav par omogućava globalno očuvanje CPT simetrije, dok u svakom univerzumu deluje lokalno kršenje te simetrije. Autori tvrde da bi ta lokalna neravnoteža u inflaton polju mogla generisati asimetriju materija–antimaterija reda 1 deo na 1 milijardu, a tragovi bi mogli biti vidljivi u primordialnim gravitacionim talasima ili neutrinskim asimetrijama.
Da Li Naš Univerzum Ima "Zlog Blizanca"? Nova Teorija Koja Može Objaviti Zašto Postoji Materija
Does Our Universe Have an Evil, Backwards Twin?Yana Iskayeva - Getty Images
Nova studija predlaže da je Veliki prasak mogao stvoriti dva povezana univerzuma — naš i njegov "ogledalni" blizanac — što objašnjava kako globalna CPT simetrija ostaje očuvana, dok u svakom od univerzuma izgleda da je lokalno prekršena.
Problem: Zašto postoji više materije nego antimaterije?
Standardni model čestica uspešno opisuje mnoge fizičke pojave, ali ne objašnjava zašto u svemiru ima mnogo više materije nego antimaterije. U ranim trenucima nakon Velikog praska trebalo bi da su materija i antimaterija nastali u jednakim količinama i međusobno se anihilovali, ostavljajući prazninu — a ipak, danas posmatramo univerzum prepun materije.
Rešenje: Par univerzuma i lokalno kršenje CPT-a
Autori nove studije objavljene u The European Physical Journal C predlažu da je Veliki prasak mogao stvoriti par univerzuma sa suprotnim prostornim orijentacijama i obrnutim vremenskim koordinatama — drugačije rečeno, u „ogledalnom" univerzumu vreme bi efekativno teklo u suprotnom smeru u odnosu na naš. Takav par univerzuma bi globalno očuvao CPT simetriju (kombinaciju nabojske konjugacije C, pariteta P i inverzije vremena T), dok bi unutar svakog od univerzuma delovalo kao da su ta pravila lokalno prekršena.
"Kombinovana CPT simetrija se široko smatra tačnom, i njeno kršenje bi ukazivalo na fiziku izvan Standardnog modela. Predlažemo da je Veliki prasak generisao par univerzuma sa suprotnim orijentacijama, i da CPT simetrija može biti lokalno prekršena tokom najranijih faza kosmičke evolucije."
Kako to stvara asimetriju materija–antimaterija?
Ključ u ovoj ideji je inflaton — hipotetičko skalarno polje koje je pokretalo ubrzanu ekspanziju svemira tokom inflacije. Ako inflaton i anti-inflaton imaju malu razliku u masi ili drugim svojstvima, tokom faze "reheating" (obnavljanja) mogu stvarati čestice i antičestice u različitim stopama. Autori izračunavaju da takav efekat može stvoriti neravnotežu reda veličine približno 1 deo na 1 milijardu, što je dovoljno da objasni današnju dominaciju materije u našem univerzumu (a u ogledalnom univerzumu dominira antimaterija).
Mogući dokazi i implikacije
Prema autorima, tragovi ove rane asimetrije mogli bi ostati u obliku obrazaca primordialnih gravitacionih talasa ili u asimetrijama u neutrinskom sektoru. Ako bi takvi signali bili detektovani, podržali bi ideju o pariranom univerzumu i lokalnom kršenju CPT-a. Te ideje takođe bi mogle imati implikacije za razumevanje tamne materije i tamne energije, mada su ti aspekti još spekulativni.
Zaključak: Model pariranih univerzuma nudi elegantan način da se globalno očuva osnovna simetrija CPT, a da se istovremeno objasni lokalna asimetrija koja je dovela do dominacije materije. Predloženi dokazi su eksperimentalno proverljivi — na primer, kroz buduće studije gravitacionih talasa i neutrina — što čini teoriju testabilnom, a ne samo filozofskom spekulacijom.
Pomozite nam da budemo bolji.
