Un univers geamăn ar putea fi cauza expansiunii rapide a Universului

Ceva face ca Universul să se mărească într-un ritm din ce în ce mai accelerat, iar oamenii de știință sunt cu adevărat nedumeriți de cauza acestui fenomen.

Poate că gravitația se manifestă diferit la scara cosmică sau poate că energia vidului creează un fel de presiune negativă pe care încă trebuie să o explicăm.

Deocamdată, energia întunecată este un fel de substituent pentru misterioasa expansiune accelerată a Universului, ceea ce stârneşte tot felul de speculații.

Naman Kumar, doctorand la Institutul Indian de Tehnologie, are câteva sugestii pe această temă pe care le-a prezentat recent într-o pereche de lucrări publicate recent. Una dintre propunerile sale provine din presupunerea că Universul nostru nu este atât de singur pe cât pare.

Dacă ne întoarcem suficient de mult înapoi în timp, vom ajunge, în cele din urmă, într-un punct în care toată materia a fost închisă într-un roi fierbinte și dens de particule subatomice.

Ce a fost inainde de asta? Ceva fizica cuantică.

Pentru a completa detaliile lipsă, am avea nevoie de o nouă teorie care să îmbine perfect relativitatea generală cu mecanica cuantică sau să le înlocuiască pe ambele cu ceva radical și nou.

Modelul lui Kumar începe cu fenomenul cuantic al generării materiei. În condițiile potrivite, particulele virtuale au o șansă apreciabilă de a apărea într-un parteneriat format dintr-o particulă minusculă de materie și una de antimaterie. Ar putea fi vorba de un pozitron și un electron sau de un quarc charm și un antiquarc charm.

Sau, poate, doar de un Univers și un antiunivers, spune Kumar.

Propunerea nu este lipsită de precedent. Multiversurile sunt o modalitate convenabilă de a explica de ce Universul nostru pare extraordinar de potrivit pentru însăși existența noastră.

O sugestie similară a fost propusă în urmă cu câțiva ani de către fizicienii Latham Boyle, Kieran Finn și Neil Turok de la Institutul Perimeter pentru Fizică Teoretică din Canada.

Boyle, Finn și Turok susțin că Universul nostru nu se datorează unei perioade rapide de inflație cosmică timpurie, ci pentru că s-a născut cu un geamăn în care săgeata timpului este inversată. Acest univers este identic cu al nostru cu excepţia particulele sale în oglindă și a sarcinilor electrice inversate.

Versiunea lui Kumar apare ca o consecință a unui concept din teoria informației cuantice numit entropie relativă. Aceasta este o metrică care alocă un număr la diferențele în distribuțiile de probabilitate între sisteme nesimetrice, cum ar fi două Universuri conectate la un moment dat.

În cazul în care Universul nostru ar fi luat naștere cu un „geamăn” în oglindă, în care timpul se scurge invers, cu sarcina electrică inversată, constrâns de condițiile energetice ale relativității generale în același mod în care este al nostru, atunci energia fiecărui sistem descrie, în mod natural, o expansiune rapidă.

Problemă rezolvată, fără energie întunecată.

Universuri geamăne. Credit: sakkmesterke/Getty Images

Kumar a publicat recent o a doua propunere care reiese din granițele ipotetice dintre dimensiuni numite brane. Variind tensiunea din aceste granițe ale realității dimensionale superioare, Kumar arată cum spațiu-timp s-ar putea extinde inre-un ritm din ce în ce mai rapid.

Evocarea unor dimensiuni suplimentare și a unor universuri în oglindă pentru a explica expansiunea Universului ar putea fi un efort de imaginaţie, dar este posibil să fi ajuns la un punct în cosmologie în care trebuie să ţinem cont şi de concepte care ne provoacă puțin imaginația.

Chiar și cele mai neobișnuite propuneri pot sugera observații care confirmă că există cu adevărat particule și forțe ascunse acolo unde relativitatea generală și fizica cuantică se întâlnesc sau care pot dezvălui noi aspecte ale realităţii care au rămas anterior inaccesibile.

„După ce am lucrat la problemele materiei întunecate și ale energiei întunecate, pot spune că fie acceptăm că relativitatea generală este corectă și trăim într-un univers întunecat cu aceste particule evazive și ciudate de materie întunecată și energie întunecată, fie acceptăm că trăim într-un multivers dimensional superior”, explică Kumar.

Această cercetare a fost publicată în Gravitation and Cosmology și Europhysics Letters.

Traducere după An Evil Twin Universe Could Be Behind Our Universe’s Rapid Expansion