但科學(xué)家們究竟是如何得出這一結(jié)論的呢?關(guān)于這個(gè)問題的一項(xiàng)新研究集中在科學(xué)家在自然界發(fā)現(xiàn)的三個(gè)最重要的對(duì)稱性上:電荷(C)、宇稱(P)和時(shí)間(T)。
電荷基本上決定了,如果你把參與相互作用的粒子的電荷進(jìn)行反向翻轉(zhuǎn),那么你將得到完全相同的相互作用。宇稱規(guī)定,如果你看一個(gè)相互作用的鏡像,你將在反射中看到同樣的結(jié)果。最后,時(shí)間決定了任何互動(dòng)在時(shí)間上的倒流將導(dǎo)致它看起來是一樣的。這一基本思想被稱為“CPT對(duì)稱性”。
正如Livescience所指出的,大多數(shù)物理相互作用在大多數(shù)時(shí)候至少遵守這些對(duì)稱性。然而,也有一些違反情況。盡管有這些異常情況,科學(xué)家們從未發(fā)現(xiàn)任何同時(shí)忽視所有三種對(duì)稱性的相互作用。
不過,在這篇新論文中,科學(xué)家們提出,這種對(duì)稱性不僅僅涉及到在宇宙中發(fā)生的行動(dòng)。相反,它適用于整個(gè)宇宙。但是,你如何從談?wù)撚钪娴膶?duì)稱性到提出一個(gè)完全的鏡像宇宙?這就是事情變得真正有趣的地方。
如果你看過任何一部《星球大戰(zhàn)》的電影,那么你可能聽過人們談?wù)摻^地和西斯互相平衡的問題。奇幻電影也談到了善與惡之間不穩(wěn)定的平衡。正是這種基本的平衡理念讓科學(xué)家們相信了鏡像宇宙的存在。
通過將CPT對(duì)稱性的想法擴(kuò)展到整個(gè)宇宙,科學(xué)家認(rèn)為我們不能將我們的宇宙視為更大的畫面。相反,我們的宇宙僅僅是其中的一部分,可以說是電荷的翻轉(zhuǎn)。因此,必須有更多,一個(gè)與我們一樣的鏡像宇宙,只是時(shí)間倒流,以解釋CPT。
一個(gè)遵守CPT對(duì)稱性的宇宙不僅會(huì)創(chuàng)造平衡,它還會(huì)圍繞暗物質(zhì)和一切事物的整體創(chuàng)造更多的發(fā)現(xiàn)。科學(xué)家們說,一個(gè)遵守CPT對(duì)稱性的宇宙將允許宇宙自然膨脹,而不是依靠一個(gè)快速膨脹的時(shí)期--大爆炸。僅此一點(diǎn)就可以為大爆炸理論之外的各種可行的替代方案打開大門。
拋出一個(gè)鏡像宇宙也將為額外的中微子打開大門。這些粒子總是以左旋的形式出現(xiàn),而宇宙中的所有其他粒子都由左旋和右旋兩種類型組成。科學(xué)家們說,這可能是鏡像宇宙存在的另一條線索。
科學(xué)家們表示,這些右旋中微子不太可能是可見的。相反,它們將是不可見的粒子,更類似于暗物質(zhì),暗物質(zhì)通過與引力的相互作用體現(xiàn)其存在。總的來說,這是一個(gè)有趣的想法,而且比你第一次聽到它時(shí)可能認(rèn)為的要復(fù)雜得多。
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