Объясняет ли «зеркальный мир частиц» кризис космологии

Идея зеркальной вселенной — распространенный образ в научной фантастике.

Мир, похожий на наш, где мы могли бы найти нашего злого двойника или версию нас самих, которая на самом деле пригласила нашу школьную любовь.

Но концепция зеркальной вселенной часто изучается в теоретической космологии, и, как показывает новое исследование, она может помочь нам решить проблемы с космологической постоянной.

Постоянная Хаббла или параметр Хаббла — это мера скорости, с которой расширяется наша Вселенная.

Это расширение было впервые продемонстрировано Эдвином Хабблом с использованием данных Генриетты Ливитт, Весто Слайфер и других.

В течение следующих нескольких десятилетий измерения этого расширения остановились на скорости около 70 км/сек/Мпк. Дайте или возьмите совсем немного.

Астрономы рассчитывали, что по мере того, как наши измерения станут точными, различные методы придут к общему значению, но этого не произошло.

На самом деле, за последние несколько лет измерения стали настолько точными, что в корне расходятся. Это иногда называют проблемой космического напряжения.

В этот момент наблюдаемые значения постоянной Хаббла группируются в две группы.

Измерения флуктуаций космического микроволнового фона указывают на более низкое значение, около 67 км/сек/Мпк, в то время как наблюдения таких объектов, как далекие сверхновые, дают более высокое значение около 73 км/сек/Мпк.

Что-то явно не сходится, и физики-теоретики пытаются выяснить, почему. Вот где может появиться зеркальная вселенная.

Дикие идеи, как правило, теряют популярность в теоретической физике. Идея зеркальной вселенной не является исключением. Его довольно много изучали еще в 1990-х годах как способ решения проблемы симметрии материи-антиматерии.

Мы можем создавать частицы материи в лаборатории, но когда мы это делаем, мы также создаем частицы антиматерии.

Они всегда приходят парами. Итак, когда частицы образовались в ранней Вселенной, куда делись все их братья и сестры из антивещества? Одна идея заключалась в том, что сама Вселенная сформировалась как пара. Наша вселенная из материи и аналогичная вселенная из антиматерии.

Задача решена. Эта идея потеряла популярность по разным причинам, но в этом новом исследовании рассматривается, как она может решить проблему Хаббла.

Команда обнаружила неизменность так называемых безразмерных параметров.

Наиболее известной из них является постоянная тонкой структуры, которая имеет значение около 1/137.

По сути, вы можете комбинировать измеренные параметры таким образом, что все единицы измерения компенсируются, давая вам одно и то же число независимо от того, какие единицы вы используете, что отлично, если вы теоретик.

Команда обнаружила, что когда вы настраиваете космологические модели, чтобы они соответствовали наблюдаемым темпам расширения, некоторые безразмерные параметры остаются неизменными, что предполагает наличие лежащей в основе космической симметрии.

Если применить эту симметрию в более широком смысле, можно масштабировать скорость гравитационного свободного падения и скорость фотон-электронного рассеяния, чтобы различные методы хаббловских измерений лучше согласовывались.

И если эта инвариантность реальна, она подразумевает существование зеркальной вселенной. Тот, который повлияет на нашу вселенную через слабое гравитационное притяжение.

Следует отметить, что это исследование в основном является доказательством концепции. В нем показано, как эта космическая инвариантность может решить проблему постоянной Хаббла, но не заходит так далеко, чтобы доказать, что это решение.

Для этого потребуется более подробная модель. Но это интересная идея.

И хорошо знать, что если ваш злой двойник где-то рядом, он может влиять на вашу жизнь только гравитационно.

Автор Брайан Коберлейн.