新研究：大爆炸前存在一個時間倒流鏡像宇宙

Daphane

來源:大紀元


一些科學家認為在大爆炸之前還存在著一個時間倒流的對稱宇宙。(Shutterstock)



【大紀元2022年03月29日訊】（大紀元記者笛睿編譯報導）新研究提出在大爆炸之前存在一個時間反向流逝的宇宙。用這個理論可以解釋什麼是暗物質，和大爆炸理論中提到的瞬間暴脹（inflation）的問題。
據Live Science報導，物理學家發現這個宇宙從根本上說存在三種對稱的特徵。它們分別是電荷對稱，即把發生互動粒子的電荷調換一下，互動過程結果一樣；宇稱，即一個互動過程的鏡像版本也是一樣；和時間對稱，即按照倒轉的時間運行一個互動過程，看起來也一樣。這三個對稱總稱為宇宙的CPT對稱。
1月22日發表於預印網arXiv的一份研究提出，這個規律不僅適用於宇宙中的物質，其實對於整個宇宙來說，也是這樣。這意味著，整個宇宙也有它的對稱版本。《物理年鑒》（Annals of Physics）期刊已經接受了這份研究準備發表。
按照這個理論，這份研究稱可以衍生出很多有意思的結果，能回答很多現在無法解答的難題。
第一，這個CPT對稱的宇宙自然就會膨脹，並用粒子填充自己的世界，不需要現在大爆炸理論提到的「暴脹」階段。這個階段是大爆炸理論中提到的產生各種宇宙基礎粒子的階段，是大爆炸理論裡面比較粗糙的一部分，存在很多問題。
第二， 在這種理論下，現有的宇宙應該多出一種中微子。現在科學家認為中微子有電子、渺子（muon）和τ子（tau）三種味態。奇怪的是，所有的中微子都是左手性的。這裡的手性以中微子自旋的方向與其運動方向之間的關係進行劃分。而這個宇宙中其它的粒子都有左右不同的手性特徵，所以物理學家一直在想，為什麼見不到右手性的中微子。
CPT對稱宇宙理論就認為存在右手性的中微子，而且它的特點使得現在的物理實驗觀測不到它，並且，它和宇宙中其它的物質僅通過引力發生互動。
這聽上去就和物理學家一直在探尋的暗物質的特徵不謀而合。科學家從現有理論推測，宇宙中存在大量暗物質，可是至今任何搜尋暗物質的實驗都一無所獲。
這份研究稱，按照CPT對稱宇宙理論，現有的宇宙中就應該存在大量右手性的中微子。也就是說，這種理論認為暗物質就是由右手性的、第四味態的中微子構成的。
當然，現在科學家探測不到這個時間倒流的對稱宇宙——因為它存在於大爆炸之前。但是，研究人員只要進行幾個實驗，就能證明或否定這個理論。而這個理論一旦被證實，將對現有宇宙的探索具有重大意義。
首先，這個理論認為現在已知的三個味態的中微子應該都是馬約拉納（Majorana）粒子。馬約拉納粒子一個最大的特點是，正反粒子都是自身。這和普通物質粒子不同，比如電子，它的反粒子是正電子。到目前為止，科學家不知道中微子是否具有馬約拉納粒子的這一特性。
再者，他們預測其中一個味態的中微子應該是沒有質量的。中微子質量非常小，但是科學家發現它們還是有質量的，現在科學家只能不斷更精確地提出中微子質量的上限，並不能探測到它們具體的質量。如果將來能測量到中微子的質量，併發現三種味態的中微子都有質量，那麼這個CPT對稱宇宙的理論就不成立了。
最後，也是上面提到過的，這個理論認為大爆炸後不存在所謂的「暴脹」階段，宇宙自然地存在粒子在填充這個宇宙。這個也可以驗證。大爆炸理論認為，暴脹階段發出了大量的引力波，這也是現在科學家都在探索的領域。如果真像CPT對稱宇宙所說的那樣，那就沒有這些來自宇宙早期的引力波。如果科學家一直都探測不到來自原始宇宙的引力波，那麼就是支持CPT對稱宇宙的另一個線索。