宇宙大爆炸同时诞生了一个镜像宇宙?时间还是倒流的?
宇宙大爆炸可能同时创造了一个 "镜像宇宙"?相对于我们的宇宙,在那里时间是倒流的?
早在2018年11月,加拿大理论物理研究所的三位物理学家提出了一个非同寻常的想法:宇宙大爆炸那一刻不仅诞生了我们所在的宇宙,还诞生了另一个 "对称镜像宇宙"。
在这个镜像宇宙中,万事万物都是朝着时间反方向发生的。从我们这个宇宙的角度来看,实际上,"大爆炸的另一边 "的那个宇宙物质正在向过去运动。
物理学家Latham Boyle、Keran Finn和Neil Turok三人因此认为,我们生活的宇宙只是真实宇宙的一部分。如果这样的话,当前物理学家面临的两个最大问题,也就是暗物质和宇宙膨胀,就不再成为问题了。
事实上,暗物质,这种占宇宙质量近三分之一的神秘物质,科学家们至今无法观察到。而在宇宙大爆炸后不久,所谓的暗能量和暗物质在宇宙膨胀时期持续使宇宙的体积成倍扩大,其机制仍不为人所知。
那科学家推断的理论依据是什么?
CPT对称性。CPT对称性
在我们的宇宙中,有一套物理底层的对称性存在,自然界的各种力量都无法摆脱。事实上,人类所有最能描述现实的方程式,从牛顿的万有引力到麦克斯韦的电动力学、爱因斯坦的相对论或量子力学,除了极少数例外,都符合这些基本对称性。例如,无论时间是向前还是向后流动,宇宙的 "运作 "规则本质上都是一样的,时间不参与其中。
什么是CPT对称性?
电荷对称性最关键的三个要素:电荷(如果我们将相互作用中的所有粒子的电荷改为相反的电荷,那么相互作用将是相同的);奇偶性(如果我们观察相互作用的镜像,结果是相同的);和时间(如果我们在时间上向后看一个相互作用,也是完全相同的)。
通过首字母("C "代表电荷,"P "代表奇偶性,"T "代表时间),这三个对称性的组合也被称为CPT对称性。
到目前为止,三位物理学家还没有观察到同时违反所有三个对称性的情况。因此,三位物理学家博伊尔、芬恩和图罗克提议将这种组合对称性扩展到自然力之外,并将其带到整个宇宙中。
这种对称性如果要扩展的话,就不仅仅只适用于宇宙的"演员"(力和场),而是适用于"舞台"本身,即宇宙整个对象。
可是,只要你简单地看一眼 这个世界,就发现宇宙整体不是对称的。
尽管改变方程中的三个参数(电荷、奇偶性和时间)并不改变任何具体的相互作用的结果,但事实是,总体而言,在我们的宇宙中,时间只向一个方向移动,空间在膨胀,从来没有收缩过,物质比反物质多得多。 就好像 对称的"另一半 "不见了一样。
因此,物理学家解释说,如果宇宙遵循CPT对称性,那么必然得有一个镜像宇宙来平衡我们的宇宙。这个镜像宇宙包含我们所在的宇宙所拥有的所有相反的电荷物质,从我们的角度来看,这个宇宙是在回到过去而不是向前。
那么,我们所处的宇宙将只是这个 "双胞胎 宇宙"中的一个。
也只有这两个宇宙合并在一起,整个系统才能共同遵守CPT对称性。
我们永远看不到这个宇宙
不幸的是,科学家称我们将永远无法进入另一个双胞胎宇宙。
如果这个宇宙存在,它的开始是我们的结束。
犹如电影《信条》展示的两个世界。
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