In momentul Big-Bang-ului s-au nascut doua universuri?

Universul nostru ar putea avea ca pereche un anti-univers, format din antimaterie, care a luat nastere în momentul Big Bangului, însa cu sageata timpului în directie opusa timpului din universul nostru. Aceasta teorie a fost propusa la Institutul Perimeter din Canada si are pretentia de a explica inclusiv materia întunecata.

Universul nostru este dominat de materie, adica cea formata din particule precum electronii, protonii si neutronii, cu o directie a timpului inexorabila dinspre trecut spre viitor, un univers în care însa, se pare, exista cantitati uriase de materie si energie întunecate.

Acest univers a luat nastere acum aproape 14 miliarde de ani, în urma Big Bangului, o singularitate din care, în urma fluctuatiilor cuantice, a fost creata o „supa” foarte fierbinte de particule. De atunci Universul a „crescut”, prin expansiunea acestuia, ceea ce a dus la racirea lui si la formarea structurilor pe care le vedem astazi, precum stele, planete, galaxii si chiar si noi.

În prezent exista o serie de enigme pe care fizica moderna înca nu le-a explicat; printre acestea se numara si misterul disparitiei antimateriei din univers, dar si cel al prezentei materiei întunecate.

Misterul disparitiei antimateriei este legat de faptul ca în momentul Big Bangului se crede ca ar fi luat nastere o cantitate de antimaterie (antiparticule) egala cu cea de materie. Unde este însa aceasta antimaterie?

Misterul materiei întunecate are de-a face cu faptul ca materia vizibila din galaxii, precum materia ce constituie stelele, are o viteza de rotatie generata de forta gravitationala mai mare decât cea datorata doar materiei vizibile; ar trebui atunci sa se gaseasca în univers o forma de materie „invizibila” (care nu emite lumina) care exercita însa atractie gravitationala.

Ipoteza celor doua universuri

Iata ca Neil Turok împreuna cu Latham Boyle de la Institutul Perimeter, Ontario, Canada, au propus o noua teorie în care rezolva ambele mistere printr-o ipoteza curajoasa: în momentul Big Bangului au luat nastere doua universuri.

Unul ar fi cel în care ne aflam noi, celalalt, un anti-univers format din antimaterie, ar fi separat de al nostru, întrucât timpul curge în directie opusa. Aceasta teorie se bazeaza pe conservarea unei simetrii fundamentale în fizica, simetria CPT. Aceasta simetrie ne spune ca o lume formata din antiparticule, în care timpul merge înapoi, ar trebui sa aiba caracteristici asemanatoare cu lumea noastra, cea formata din particule, cu timpul care merge „înainte” si spatiul pe care-l vedem.

Teoria propusa de Turok este înca în faza initiala, motiv pentru care a avut de luptat pentru a publica articolul în care expune aceasta teorie în revista Physical Review Letters.

Modelul propus în Canada are un avantaj suplimentar: explica materia întunecata din Universul nostru. Aceasta ar fi compusa din asa-numitii neutrini sterili, cu masa foarte mare, de circa 500 de milioane de ori mai mare ca cea a protonului. Turok sustine ca se gasesc inclusiv dovezi ale existentei acestor neutrini, întrucât ANITA (Antarctic Impulsive Trasient Antenna), un balon cu instrumente care zboara deasupra Antarcticii, ar fi masurat semnale care ar proveni de la particule cu masa compatibila cu cea prezisa de el pentru neutrinii sterili.

Ar fi acest anti-univers asemanator cu al nostru? Exista oare în acest anti-univers un „anti-eu” care îmi seamana? Nu neaparat, întrucât fluctuatiile cuantice ar putea face ca proprietatile acestui anti-univers sa fie diferite fata de cele ale universului nostru.

Teoria anti-universului de la celalalt capat al Big Bangului a stârnit o serie de discutii si controverse în comunitatea stiintifica. Multe detalii ale acestei teorii înca lipsesc si este prea devreme pentru a o sustine sau abandona. Neil Turok însusi este constient ca este mult de lucru pentru a-si convinge colegii ca modelul lui ar putea fi adevarat. Printre altele lipseste o teorie a gravitatiei cuantice, care sa explice cum a luat nastere din Big Bang atât universul nostru, cât si eventualul anti-univers; aceasta teorie a gravitatiei cuantice este ca un fel de Sfânt Graal al fizicii moderne.

 

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.121.251301

Bogdan

Per aspera ad astra