新的研究提出了“暗镜宇宙”的理论,该理论表明暗物质可能来自我们的镜像宇宙,解释了其丰富但不可见的奥秘。
暗物质是一种看不见、不可触碰的宇宙物质,其本质一直是宇宙学领域最大的谜团之一。 一项新的研究大胆地猜测,这种神秘物质可能起源于自宇宙开始就一直伴随着我们的“暗镜宇宙”。
想象一下,如果暗物质世界是我们的镜像,只是遵循一套不同的物理规则,这一切似乎都在解释。 根据新理论,这可以解释为什么暗物质似乎充满了宇宙,但却是看不见的。
暗物质是一种神秘而未知的物质,估计约为常规物质质量的 5 倍,常规物质是宇宙大部分质量的 5 倍。 它既不与光相互作用,也不与普通物质相互作用,科学家只能通过其对普通物质的引力影响来间接探测到它,例如星系内部恒星的运动和宇宙中大尺度结构的演化。
由于物质和暗物质遵循不同的物理规则,因此很容易认为其中之一将完全主宰宇宙。 然而,尽管它们的性质截然不同,但正常物质和暗物质的数量大致相当。 这似乎是一个奇怪的巧合。 为了解释这一点,科学家们认为两者之间可能存在某种隐藏的联系。 他们的研究结果于1月22日发表在预印本期刊Arxiv上。
研究人员假设,在暗物质世界中,正常物质的每一次物理相互作用都有一个镜像版本。 他们认为这是一种新的自然对称性,连接了正常物质和暗物质世界。
这种对称性可以解释为什么暗物质和常规物质的丰度大致相同。
*还指出了另一个奇怪的巧合。 在正常物质的物理学中,中子和质子的质量几乎相等,使它们能够结合形成稳定的原子。 如果质子再重一点,它将完全不稳定,并在几分钟内衰变,使原子无法形成。 在这种假设的情景中,宇宙将只剩下自由漂浮的中子海洋。
研究人员提出,这个假设的、支离破碎的宇宙可能是我们宇宙暗物质的镜像版本中的现实。 一种特殊的物理机制使暗物质宇宙中的“暗质子”具有与“暗中子”相似的质量; 在我们的镜像宇宙中,这种机制可能以不同的方式演化,导致“暗质子”衰变,留下一片“暗中子”的海洋——我们探测到的暗物质。
研究人员指出,虽然镜像模型允许暗物质粒子(暗原子、暗化学和暗元素周期表)之间存在丰富的相互作用,但这种相互作用不应该太频繁。 如果暗物质之间有很多相互作用,它往往比科学家想象的更集中。 因此,大多数暗物质必须相对简单——由自由漂浮的中性粒子组成。
这些额外的相互作用,作为我们化学世界的镜像,可能使未来的科学家能够测试这一理论。 在早期宇宙中,正常物质经历了核合成,第一批元素是在核等离子体中形成的。 如果这个新想法是正确的,那么暗物质也将经历镜像核合成。 在早期宇宙的混沌状态中,两个世界之间可能存在一条通道,使它们能够相互影响。
通过仔细测量元素形成的速度(下一代太空天文台计划这样做),科学家们可能能够找到这些通道之一的证据,并瞥见镜像黑暗宇宙的真实样子。