مثل الجبل الذي يلوح فوق بحيرة هادئة ، يبدو أن الكون ربما كان لديه صورة مرآة مثالية. هذا هو الاستنتاج الذي توصل إليه فريق من العلماء الكنديين بعد استقراء قوانين الكون قبل وبعد الانفجار العظيم.
لدى الفيزيائيين فكرة جيدة عن بنية الكون بعد بضع ثوانٍ فقط من الانفجار العظيم ، ويتقدمون إلى اليوم. من نواح كثيرة ، عملت الفيزياء الأساسية كما هي اليوم. لكن الخبراء جادلوا لعقود حول ما حدث في تلك اللحظة الأولى - عندما توسعت بقعة المادة الصغيرة والكثيفة إلى ما لا نهاية لأول مرة - غالبًا ما يفترضون أن الفيزياء الأساسية تغيرت بطريقة أو بأخرى.
قام الباحثون لاثام بويل ، وكيران فين ، ونيل توروك في معهد Perimeter للفيزياء النظرية في واترلو ، أونتاريو ، بتحويل هذه الفكرة رأساً على عقب بافتراض أن الكون كان دائمًا متناظرًا وبسيطًا ، ثم استقراء رياضيًا في تلك اللحظة الأولى بعد الكبير انفجار.
قادهم ذلك إلى اقتراح كون سابق كان صورة طبق الأصل لكوننا الحالي ، باستثناء عكس كل شيء. مضى الزمن للخلف والجسيمات كانت مضادة للجسيمات. إنها ليست المرة الأولى التي يتصور فيها الفيزيائيون كونًا آخر قبل الانفجار العظيم ، ولكن كان يُنظر دائمًا إلى كونين منفصلين يشبهان كوننا.
قال Turok لـ Live Science: "بدلاً من القول إن الكون كان قبل الانفجار ، فإننا نقول أن الكون قبل الانفجار هو في الواقع ، بمعنى ما ، صورة للكون بعد الانفجار".
قال بويل: "إن الأمر أشبه بانعكاس عالمنا اليوم من خلال الانفجار العظيم. الفترة التي سبقت الكون كانت حقًا انعكاسًا للانفجار".
تخيل كسر بيضة في هذا الكون المضاد. أولاً ، سيتم تصنيعه بالكامل من مضادات البروتونات سالبة الشحنة ومضادات الإلكترونات الموجبة الشحنة. ثانيًا ، من وجهة نظرنا في الوقت المناسب ، يبدو أنه ينتقل من بركة من صفار البيض إلى بيضة متشققة إلى بيضة غير متشققة إلى داخل الدجاج. وبالمثل ، سينتقل الكون من الانفجار إلى الخارج إلى تفرد الانفجار العظيم ثم ينفجر في كوننا.
ولكن بالنظر إلى طريقة أخرى ، تم إنشاء كلا العالمين في الانفجار الكبير وانفجرا في وقت واحد إلى الخلف والأمام في الوقت المناسب. يسمح هذا الانقسام ببعض التفسيرات الإبداعية للمشكلات التي أعاقت الفيزيائيين لسنوات. أولاً ، ستجعل الثانية الأولى من الكون بسيطة إلى حد ما ، مما يلغي الحاجة إلى الأكوان المتعددة والأبعاد الغريبة التي استخدمها الخبراء لمدة ثلاثة عقود لشرح بعض الجوانب الأكثر لزوجة لفيزياء الكم والنموذج القياسي ، الذي يصف حديقة الحيوانات الجسيمات دون الذرية التي يتكون منها الكون.
"ابتكر المنظرون نظريات موحدة كبيرة ، تحتوي على مئات من الجسيمات الجديدة ، والتي لم يتم ملاحظتها أبدًا - التناظر الفائق ، نظرية الأوتار بأبعاد إضافية ، نظريات متعددة الأكوان. استمر الناس في اختراع الأشياء بشكل أساسي. قال توروك.
وبالمثل ، فإن هذه النظرية ستقدم تفسيرا أبسط بكثير للمادة المظلمة ، قال بويل.
قال بويل لـ Live Science: "فجأة ، عندما تأخذ هذه النظرة المتناظرة والممتدة للفضاء / الزمان" ، تصبح إحدى الجسيمات التي نعتقد بالفعل أنها موجودة - أحد ما يسمى بالنيوترينات اليمنى - مظلمًا جدًا - مرشح المادة. ولست بحاجة إلى استدعاء جزيئات أخرى أكثر مضاربة. " (يشير بويل إلى نيوترينو معقم نظريًا ، يمر عبر مادة عادية دون التفاعل معها على الإطلاق).
يقول العلماء أن هذه النظرية الجديدة نشأت من عدم الرضا عن الإضافات الغريبة التي اقترحها الفيزيائيون في السنوات الأخيرة. ساعد Turok نفسه في تطوير مثل هذه التفسيرات ولكنه شعر برغبة عميقة في تفسير أبسط للكون والانفجار الكبير. يقولون أيضًا أن هذه النظرية الجديدة لها فائدة كونها قابلة للاختبار. والتي ستكون حاسمة في كسب المشككين.
قال شون كارول ، عالم الكونيات في الكون: "إذا استطاع شخص ما العثور على نسخة أبسط من تاريخ الكون من الإصدار الحالي ، فهذه خطوة إلى الأمام. هذا لا يعني أنه صحيح ، ولكنه يعني أنه يستحق النظر." معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا الذي تم الاستشهاد به في الورقة ولكن لم يشارك في البحث. وأشار إلى أنه لم يتم العثور على المرشح المفضل الحالي للمادة المظلمة - الجسيمات الضخمة التي تتفاعل بشكل ضعيف ، أو WIMPs - وقد يكون الوقت قد حان للنظر في خيارات أخرى ، بما في ذلك ربما النيوترينوات بويل المذكورة. لكنه قال إنه لا يزال بعيداً جداً عن الإقناع ويصف الصحيفة بأنها "مضاربة".
وقالوا إن الفريق الكندي يتفهم ذلك وسوف يستخدمون النموذج لاقتراح عناصر قابلة للقياس وقابلة للاختبار لمعرفة ما إذا كانت صحيحة. على سبيل المثال ، يتنبأ نموذجهم بأن أخف النيوترينوات يجب أن يكون خاليًا من الكتلة تمامًا. إذا كانوا على حق ، فقد يعيدوا تشكيل رؤيتنا للكون.
وقال توروك "إنه أمر مثير للغاية. إنه يتعارض تمامًا مع الطريقة التي تسير بها الفيزياء منذ 30 عامًا ، بما في ذلك من قبلنا". "لقد سألنا أنفسنا حقًا ، ألا يمكن أن يحدث شيء أبسط؟"
