Jako hora tyčící se nad klidným jezerem se zdá, že vesmír mohl mít kdysi dokonalý zrcadlový obraz. K tomuto závěru dospěl tým kanadských vědců po extrapolaci zákonů vesmíru před i po velkém třesku.
Fyzici mají docela dobrou představu o struktuře vesmíru jen pár sekund po Velkém třesku, jdouce kupředu k dnešku. Fundamentální fyzika tehdy v mnoha ohledech fungovala jako dnes. Ale odborníci se po celá desetiletí dohadovali o tom, co se stalo v tom prvním okamžiku - když se drobná, nekonečně hustá skvrnka hmoty poprvé rozšířila ven - často předpokládali, že základní fyzika byla nějak změněna.
Výzkumníci Latham Boyle, Kieran Finn a Neil Turok z Perimeter Institute for Theoretical Physics ve Waterloo v Ontariu postavili tuto myšlenku na hlavu tím, že předpokládali, že vesmír byl vždy v zásadě symetrický a jednoduchý, a poté matematicky extrapolovali do prvního okamžiku po Velkém Bang.
To je vedlo k tomu, že navrhli předchozí vesmír, který byl zrcadlovým obrazem našeho současného, až na to, že je všechno obrácené. Čas šel zpět a částice byly antičásticemi. Není to poprvé, co si fyzici před Velkým třeskem představili jiný vesmír, ale ty byly vždy vnímány jako samostatné vesmíry, podobně jako ten náš.
"Namísto toho, abychom řekli, že před třeskem byl jiný vesmír," řekl Turok Live Science, "říkáme, že vesmír před třeskem je ve skutečnosti v určitém smyslu obrazem vesmíru po třesku."
"Je to, jako by se náš dnešní vesmír odrážel přes Velký třesk. Období před vesmírem bylo ve skutečnosti odrazem přes třesk," řekl Boyle.
Představte si rozbití vajíčka v tomto antivesmíru. Za prvé, byl by vyroben výhradně ze záporně nabitých antiprotonů a kladně nabitých antielektronů. Za druhé, z našeho pohledu v čase by se zdálo, že to jde od louže žloutku přes rozbité vejce k nerozbitému vejci až k vnitřku kuřete. Podobně by vesmír přešel od explodování směrem ven k singularitě velkého třesku a poté by explodoval do našeho vesmíru.
Ale viděno jinak, oba vesmíry byly vytvořeny při velkém třesku a explodovaly současně dozadu a dopředu v čase. Tato dichotomie umožňuje některá kreativní vysvětlení problémů, které fyziky po léta trápí. Jednak by to udělalo první sekundu vesmíru docela jednoduchou, odstranilo by to nutnost bizarních multivesmírů a dimenzí, které odborníci používali po tři desetiletí k vysvětlení některých lepkavějších aspektů kvantové fyziky a Standardního modelu, který popisuje zoo subatomární částice, které tvoří náš vesmír.
"Teoretici vynalezli velké sjednocené teorie, které měly stovky nových částic, které nebyly nikdy pozorovány - supersymetrie, teorie strun s extra dimenzemi, teorie multivesmíru. Lidé v podstatě pokračovali ve vymýšlení věcí. Pro nic z toho se neobjevily žádné pozorovací důkazy." “řekl Turok.
Podobně by tato teorie nabídla mnohem jednodušší vysvětlení temné hmoty, řekl Boyle.
"Najednou, když vezmete tento symetrický, rozšířený pohled na prostor/čas," řekl Boyle Live Science, "jedna z částic, o kterých si myslíme, že již existuje - jedno z takzvaných pravotočivých neutrin - se stane velmi elegantním temným - kandidát hmoty. A nemusíte vyvolávat další, spekulativnější částice." (Boyle má na mysli teoretické sterilní neutrino, které by prošlo běžnou hmotou, aniž by s ní vůbec interagovalo.)
Vědci tvrdí, že tato nová teorie vyrostla z nespokojenosti s bizarními doplňky navrženými fyziky v posledních letech. Turok sám pomohl vyvinout taková vysvětlení, ale cítil hlubokou touhu po jednodušším vysvětlení vesmíru a velkého třesku. Také říkají, že tato nová teorie má tu výhodu, že je testovatelná. Což bude rozhodující pro vítězství nad pochybovači.
"Pokud někdo dokáže najít jednodušší verzi historie vesmíru, než je ta stávající, pak je to krok vpřed. Neznamená to, že je to správné, ale znamená to, že stojí za to se na to podívat," řekl Sean Carroll, kosmolog California Institute of Technology, který byl v článku citován, ale nebyl zapojen do výzkumu. Poukázal na to, že současný oblíbený kandidát na temnou hmotu – slabě interagující masivní částice neboli WIMP – nebyl nalezen a možná je čas zvážit další možnosti, včetně možná pravotočivých neutrin zmíněných Boylem. Ale řekl, že má daleko k tomu, aby se nechal přesvědčit, a označil noviny za „spekulativní“.
Kanadský tým to chápe a bude používat model k navrhování měřitelných, testovatelných prvků, aby se zjistilo, zda jsou správné, řekli. Například jejich model předpovídá, že nejlehčí neutrina by ve skutečnosti měla být úplně bez hmoty. Pokud mají pravdu, mohlo by to změnit způsob, jakým vidíme vesmír.
"Je to velmi dramatické. Je to zcela v rozporu s tím, jak se fyzika ubírala posledních 30 let, včetně nás," řekl Turok. "Opravdu jsme se sami sebe zeptali, nemůže být něco jednoduššího?"
