Une nouvelle théorie sauvage suggère qu’il pourrait y avoir un « autre anti-univers », remontant dans le temps avant le Big Bang.
L’idée postule que l’univers primitif était petit, chaud et dense – et si régulier que le temps semble être le même, aller de l’avant et reculer.
Si cela est vrai, alors le nouveau théorie ça veut dire matière noire Ce n’est pas trop mystérieux, c’est juste une nouvelle saveur d’une particule fantomatique appelée neutrino Il ne peut exister que dans ce genre d’univers. La théorie suggère qu’il n’y aurait pas besoin d’une période d' »inflation » en expansion rapide dans le jeune univers peu après le Big Bang.
Si cela est vrai, les futures expériences de recherche d’ondes gravitationnelles ou de détermination de la masse des neutrinos pourraient définitivement déterminer si un tel univers anti-miroir existe.
maintenir la symétrie
Les physiciens ont identifié un ensemble de symétries fondamentales dans la nature. Les trois symétries les plus importantes sont : la charge (si vous inversez les charges de toutes les particules impliquées dans une interaction avec la charge opposée, vous obtiendrez la même interaction) ; parité (si vous regardez l’image miroir de l’interaction, vous obtenez le même résultat) ; et le temps (si vous exécutez une interaction dans le temps, elle aura la même apparence).
Les interactions physiques sont régies par la plupart de ces symétries la plupart du temps, ce qui signifie qu’il y a parfois des violations. Mais les physiciens n’ont jamais remarqué une violation de l’ensemble des trois symétries en même temps. Si vous prenez toutes les interactions observées dans la nature et inversez les charges, prenez une image miroir et faites-les remonter dans le temps, alors ces interactions se comportent exactement de la même manière.
Cette symétrie de base est appelée : symétrie CPT, pour la charge (C), la parité (P) et le temps (T).
à propos de: Qu’est-ce que la théorie du multivers ?
à nouveau papier Il a récemment été accepté pour publication dans Annals of Physics, et les scientifiques proposent d’étendre cette symétrie commune. En règle générale, cette symétrie ne s’applique qu’aux interactions – les forces et les champs qui constituent la physique de l’univers. Mais peut-être, si cette symétrie est si importante, s’applique-t-elle à l’univers tout entier lui-même. En d’autres termes, cette idée de cette symétrie s’étend d’une simple application des « acteurs » de l’univers (forces et champs) à la « phase » elle-même, toute la chose physique de l’univers.
La création de la matière noire
Nous vivons dans un monde en expansion. Cet univers est rempli de nombreuses particules qui font beaucoup de choses intéressantes, et l’évolution de l’univers progresse au fil du temps. Si nous étendons le concept de symétrie CPT à l’univers entier, notre vision de l’univers ne peut pas être l’image complète.
Au lieu de cela, il devrait y en avoir plus. Pour maintenir la symétrie CPT dans tout l’univers, il doit y avoir un cosmos à image inversée qui s’équilibre entre nous. Cet univers aura tous plus de charges opposées que nous, se retournera dans le miroir et remontera dans le temps. Nous ne sommes que des jumeaux. Pris ensemble, les deux univers sont soumis à la symétrie CPT.
Les chercheurs de l’étude se sont alors interrogés sur les conséquences d’un tel univers.
Ils ont trouvé beaucoup de belles choses.
Premièrement, un univers respectant le CPT se dilate naturellement et se remplit de particules, sans avoir besoin d’une période prolongée d’expansion rapide connue sous le nom d’inflation. Bien qu’il existe de nombreuses preuves d’un événement comme l’inflation, l’image théorique de cet événement est incroyablement vague. Il est si vague qu’il y a beaucoup de place pour des suggestions d’alternatives viables.
Deuxièmement, un univers qui respecte CPT ajoutera quelques neutrinos supplémentaires au mélange. Il existe trois saveurs connues de neutrinos : le neutrino électronique, le neutrino tau et le neutrino tau. Curieusement, les trois saveurs de neutrinos sont gauchers (indiquant la direction de leur rotation par rapport à leur mouvement). Toutes les autres particules connues en physique ont différents types de neutrinos gauchers et droitiers, de sorte que les physiciens se demandent depuis longtemps s’il existe d’autres neutrinos droitiers.
Un univers qui respecte le CPT nécessite la présence d’au moins un type de neutrino droitier. Ces espèces seraient largement invisibles pour les expériences de physique et n’affecteraient le reste de l’univers que par la gravité.
Mais la particule invisible qui engloutit l’univers et n’interagit que par gravité est très similaire à la matière noire.
Les chercheurs ont découvert que les conditions imposées en obéissant à la symétrie CPT rempliraient notre univers de neutrinos droitiers, suffisamment pour expliquer la matière noire.
Prédictions dans le miroir
Nous ne pourrons jamais atteindre notre jumeau, l’univers miroir CPT, car il existe « derrière » le Big Bang, avant que notre univers ne commence. Mais cela ne signifie pas que nous ne pouvons pas tester cette idée.
Les chercheurs ont trouvé des résultats notables pour cette idée. Par exemple, ils ont prédit que les trois types connus de neutrinos devraient tous être des particules de Majorana, ce qui signifie qu’ils sont leurs antiparticules (par opposition aux particules régulières comme l’électron, qui ont des isotopes d’antimatière appelés positrons). Jusqu’à présent, les physiciens ne savent pas si les neutrinos possèdent ou non cette propriété.
De plus, ils s’attendaient à ce qu’un type de neutrino soit sans masse. Pour le moment, les physiciens ne peuvent fixer que des limites supérieures pour les masses de neutrinos. Si les physiciens pouvaient mesurer de manière définitive les masses des neutrinos, et que l’un d’entre eux est déjà sans masse, cela renforcerait grandement l’idée d’un univers symétrique CPT.
Enfin, dans ce modèle, l’événement d’inflation ne s’est jamais produit. Au lieu de cela, l’univers s’est naturellement rempli de particules par lui-même. Les physiciens pensent que l’inflation a tellement secoué l’espace-temps qu’elle a inondé l’univers d’ondes gravitationnelles. Plusieurs expériences sont en cours pour rechercher ces ondes gravitationnelles primordiales. Mais dans un univers symétrique CPT, de telles ondes ne devraient pas exister. Donc, si les recherches d’ondes gravitationnelles primordiales sont vides, cela pourrait être un indice que ce modèle d’univers miroir CPT est correct.
Publié à l’origine sur Live Science.
