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宇宙学家(宇宙学家英语)

宇宙学家(宇宙学家英语)就连时间流逝的方向都是相反的。宇宙学家(宇宙学家英语)宇宙微波背景辐射,被称为是宇宙“大爆炸”留下的余晖。ESA我们这个宇宙中有许多解释不了的事情。比如科学家发现好像有额外的引力在维系着各大星系,否则它们早就解体了;又比如人们发现宇宙正在神秘力量的推动下加速膨胀,而这种力量究竟是什么?来自何方?没人知道。科学家无法通

就连时间流逝的方向都是相反的。

宇宙学家(宇宙学家英语)

宇宙学家(宇宙学家英语)

宇宙微波背景辐射,被称为是宇宙“大爆炸”留下的余晖。ESA

我们这个宇宙中有许多解释不了的事情。比如科学家发现好像有额外的引力在维系着各大星系,否则它们早就解体了;又比如人们发现宇宙正在神秘力量的推动下加速膨胀,而这种力量究竟是什么?来自何方?没人知道。

科学家无法通过研究宏观宇宙解开这些谜,进而转向微观世界。最近一些科学家称,他们认为暗物质并不神秘,它们只是中微子的一个“味”。但如果真是这样,那么由此可以推导出,我们的宇宙可能有一个双胞胎,一个存在于宇宙“大爆炸”之前的“逆宇宙”。在这个“逆宇宙”中,几乎一切都是相反的,就连时间也是倒流的。

要讲清楚“逆宇宙”,还得从宇宙的基本构成说起。

科学家发现,自然界拥有三大对称性。这三种对称性十分重要,也十分神奇。第一种是电荷。有的粒子带正电荷,有的带负电荷。但是假如我们把正负电荷全部颠倒一下,粒子间相互作用的结果却依然一样。

第二种是宇称。通俗说就是镜像,左右对称性。除了自旋方向,粒子的镜像与这个粒子拥有完全相同的特性,镜像粒子之间的相互作用结果也和非镜像一样。

第三种就是时间。时间在物理学中是没有方向性的,无论什么物理进程,无论时间参数是向前还是向后,都会导致相同的结果。

大部分物理进程都会遵循这三种特性。虽然有时也会有例外,但科学家从来没有在自然界中发现过同时违反这三大特性的现象。也就是说,在任何物理学进程中,如果我们将电荷反转,镜像互换,时间倒流,结果都和原来一样。

这种特性原本仅对构成宇宙物理学基础的诸多力和场适用。但也有物理学家假设,假如它对整个宇宙也适用,情况又当如何?

假如我们这个宇宙作为一个整体也具有这三大对称性,那么我们所看到的这个宇宙就可能是不完整的,只是宇宙的“一半”。

也就是说,在我们这个宇宙之“外”的某处,可能存在着一个“逆宇宙”。在这个宇宙中,一切与三大对称性有关的物理学参数都与我们这个宇宙相反,包括时间也是倒流的。它和我们这个宇宙构成了天生的一对,共同遵循三大对称性。

研究人员以这样一个“逆宇宙”的存在为前提,推导出了许多有趣的结论。

首先,这样一对宇宙会自然而然地膨胀,并充满各种粒子。现有理论认为,宇宙中的粒子是在宇宙极早期,通过一次暴涨,也就是宇宙的急速膨胀后形成的。如果存在“逆宇宙”,那么我们的宇宙可能根本没有发生过暴涨。虽然有大量的观测证据表明,暴涨可能真的发生过,但是整个暴涨理论的框架依然是模糊的,依然有被取代的可能。

其次,在这样的一对宇宙中,可能存在某种新的中微子。目前已知的中微子有三个“味”:电子中微子、渺中微子和陶中微子。奇怪的是,这三“味”中微子都是左旋的(相对于它们的运动方向)。所有其他粒子都同时拥有左旋和右旋两种,因此物理学家一直怀疑,宇宙中可能存在某种未被发现的右旋中微子。假如真的存在“逆宇宙”,那么我们这个宇宙中至少应该充斥着一“味”右旋中微子。这“味”中微子是隐形的,很难被探测到,我们只能感知到它产生的引力。

嗯,这听起来是不是很耳熟?充满宇宙,只产生引力。和暗物质很像。

由于时间倒流,“逆宇宙”和我们隔着一个“大爆炸”。因此我们可能永远也无法对它进行直接的探测。但是研究人员认为,这并不意味着我们无法验证这个理论。

首先,已知的三“味”左旋中微子都是“马约拉纳”粒子——意为它们都是它们自己的反粒子。但我们并不知道是不是所有中微子都是它们自己的反粒子。

其次,研究人员还预言,可能会有一种中微子是没有质量的。目前物理学家只能给中微子的质量设上限。假如我们能够对中微子的质量进行测量,并确认它们中有一种是?没有质量的,那么将是对“逆宇宙”存在的一个有力证明。

最后,研究人员认为,这一理论如果成立,那将表明暴涨从未发生过。由于暴涨会导致时空剧烈震荡,因此整个宇宙都会充满引力波,也就是所谓的“原初引力波”。但在“逆宇宙”理论中,“原初引力波”是不存在的。现在已经有许多引力波天文台开始探测“原初引力波”。假如找到了,那么“逆宇宙”理论破产;假如一直没找到,那么“逆宇宙”理论就还会一直坚挺下去。

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