بیگ بنگ: فیزیکدان پیشنهاد کردند وجود یک «جهان پاد ماده‌ای» که زمان در آن معکوس است می‌تواند “ماده تاریک” و “تورم کیهانی” را توضیح دهد.

شاید جهان ما در لحظۀ تولد یک پادجهان دوقلو داشته که قوانین فیزیک در آن معکوس عمل می‌کند و زمان نیز رو به عقب می‌رود. به گفته اخترشناسان اگر این جهان آینه‌ای واقعا وجود داشته باشد، می‌تواند وجود “ماده تاریک” را توضیح دهد.

این ایده در مقاله‌ای توضیح داده شد و نشان می‌دهد که دلیل وجود جهان پادماده‌ای “تقارن‌های بنیادین” در طبیعت است. سه تقارن مهم عبارتند از: بار (اگر بارهای تمام ذرات درگیر در یک برهمکنش را به بار مخالف آنها برگردانید، همان برهمکنش را خواهید داشت). پاریته(اگر به تصویر آینه‌ای یک تعامل نگاه کنید، همان نتیجه را دریافت می‌کنید). و زمان (اگر تعاملی را در زمان به عقب اجرا کنید، یکسان به نظر می‌رسد). این تقارن بنیادین به عنوان تقارن سی‌پی‌تی(CPT) شناخته می‌شود.

برهم‌کنش‌های فیزیکی غالبا از این تقارن‌ها پیروی می‌کنند ولی فیزیکدانان هرگز نقض قوانین طبیعت را به صورت هم‌زمان مشاهده نکرده‌اند. پژوهشگران بر این باورند که اگرچه تقارن در مورد برهمکنش‌های فیزیکی صادق است، می‌تواند به کل جهان نیز تعمیم داده شود. به این ترتیب ممکن است برای موازنه و تعادل جهان ما و برای حفظ این تقارن، یک جهان با تصویر آینه‌ای از جهان ما وجود داشته باشد.

در حال حاضر سه نوع نوترینو شناخته شده: الکترون نوترینو، میون نوترینو، تاو نوترینو، که همگی در جهت یکسان به چپ می‌چرخند. فیزیکدانان از خود پرسیدند که آیا ممکن است نوترینوهای راست‌دست وجود داشته باشد؛ اما هرگز چنین نوترینوهایی را کشف نکردند.

یک جهان معکوس مستلزم وجود یکی از این نوع جدید نوترینوها است که در آزمایش‌های فیزیک آشکار نمی‌شود و تنها می‌تواند از طریق گرانش برهمکنش داشته باشد؛ چیزی شبیه به ماده تاریک. اگر چنین چیزی درست باشد، تعداد نوترینوهای راست‌دست در جهان ما برای توضیح علت وجود «ماده تاریک» کافی است.

با این حال، ما هرگز نمی‌توانیم به این جهان پادماده‌ای دسترسی یابیم؛ زیرا این جهان پیش از بیگ بنگ وجود داشته، اما دانشمندان می‌توانند این فرضیه را آزمایش کنند. محققان پیش‌بینی می‌کنند که سه نوع شناخته شده نوترینو پادذره‌های خود نیز خواهند بود (برای مثال، برخلاف الکترون‌ها که پادذره آن‌ها پوزیترون است). این طبقه‌بندی به عنوان ذرات مایورانا شناخته می‌شود. در حال حاضر، دانشمندان نمی‌دانند که آیا نوترینوها این ویژگی را دارند یا خیر.

علاوه بر این، یکی از این انوع جدید نوترینو باید بدون جرم باشد و اگر فیزیکدانان بتوانند جرم این ذرات زیراتمی را به طور دقیق اندازه‌گیری کنند و دریابند که این ذرات جرم ندارند، چنین چیزی درستی این نظریه را تقویت می‌کند. فیزیکدانان بر این باورند که تورم کیهانی چنان اثری بر فضا-زمان داشته که در پی آن، امواج گرانشی اولیه جهان را پر کردند. اگر امواج گرانشی جهان آغازین در آزمایش‌ها پیدا نشوند، نشان‌دهندۀ آن است که مدل جهان آینه‌ای با تقارن سی‌پی‌تی(CPT) درست و منطبق است. طبق این مدل جدید رویداد تورم هرگز رخ نداده، بلکه جهان به طور طبیعی پر از ذرات شده است. جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله Annals of Physics منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منابع: livescience.com , independent.co.uk