Щось змушує тканину нашого Всесвіту розширюватися все швидше, і вчені не можуть зрозуміти, що саме це є. Можливо, винен близнюк Всесвіту.
Ми знаємо, що Всесвіт розширюється з прискоренням, але причину цього явища ми поки що не можемо пояснити. Можливо, гравітація починає поводитися незвично у космічних масштабах, або ж бурхливий простір породжує певний вид негативного тиску, який ми ще не можемо пояснити.
Наразі вчені використовують термін “темна енергія” як тимчасову назву для опису цієї загадкової сили, що призводить до розширення Всесвіту. Це відкриває простір для різних спекуляцій щодо того, що ж насправді може ховатися за цією міжгалактичною примарою.
Наш Всесвіт не самотній?
Один з таких варіантів запропонував Наман Кумар, аспірант Індійського технологічного інституту. Він опублікував свої ідеї у двох наукових роботах. Його припущення базується на ідеї, що наш Всесвіт не такий самотній, як здається.
Якщо ми повернемося достатньо далеко в часі, ми дістанемось до моменту, коли вся матерія була стиснута в гарячому, щільному рої субчастинок, що кипіли від можливостей.
А що було до цього? Щось-щось як квантова фізика. Щоб заповнити ці прогалини, нам потрібна нова теорія, яка безперешкодно об’єднає викривлену тканину загальної теорії відносності з дискретними нитками квантової механіки або замінить обидві на щось радикально нове.
Модель Кумара починається з квантового явища народження матерії. За певних умов віртуальні частинки мають значний шанс з’явитися з нічого в заплутаній парі – одна крихітна частинка матерії та її антиматеріальний близнюк.
Це може бути один позитрон і один електрон або один чарівний кварк і один античарівний кварк. Або, можливо, один Всесвіт і один антивсесвіт, каже Кумар.
Це припущення не є безпрецедентним. Мультивсесвіти є зручним способом заповнення прогалин, які роблять наш Всесвіт надзвичайно придатним для нашого існування.
Кілька років тому подібне припущення зробили фізики Латам Бойл, Кіран Фінн і Ніл Турок з Періметрового інституту теоретичної фізики в Канаді.
Бойл, Фінн і Турок стверджують, що наш Всесвіт виглядає і поводиться настільки гладко не завдяки швидкому періоду ранньої інфляції, а тому, що він народився з близнюком, який рухається назад у часі, ідентичним, за винятком дзеркальних частинок і перевернутих зарядів.
Версія Кумара виникає як наслідок концепції теорії квантової інформації, яка називається відносною ентропією. Простіше кажучи, це метрика, яка ставить числові значення різницям у розподілах ймовірностей у несиметричних системах, таких як два Всесвіти, пов’язані в певний момент часу.
Якщо б наш Всесвіт виник разом із дзеркальним близнюком, що рухається назад у часі з перевернутими зарядами, і обмежений енергетичними умовами загальної теорії відносності так само, як наш, вони були б заплутані таким чином, що енергія кожної системи природним чином описувала б швидко розширюваний радіус.
Проблема вирішена без необхідності темної енергії.
Читайте також: Стівен Гокінг устиг описати мультивсесвіт
Не задовольнившись одним теоретичним успіхом, Кумар нещодавно опублікував друге припущення, яке виникає з гіпотетичних кордонів між вимірами, які називаються бранами. Змінюючи напругу в цих межах багатовимірної реальності, Кумар показує, як простір-час може розширюватися все швидше.
Використання додаткових вимірів і дзеркальних Всесвітів для пояснення такого простого явища, як розширення Всесвіту, може здаватися перебільшенням. Але ми, можливо, дійшли до такого етапу в космології, коли нам потрібно розглядати концепції, які трохи кидають виклик нашій уяві.
“Після роботи над проблемами темної матерії та темної енергії я можу сказати, що або ми приймаємо, що загальна теорія відносності є правильною, і ми живемо у темному Всесвіті з цими невловимими і дивними частинками темної матерії та темною енергією, або ми приймаємо, що ми живемо у багатовимірному мультивсесвіті”, – пояснює Кумар у своєму діалозі з ScienceX.
Це дослідження було опубліковане в журналі Gravitation and Cosmology.