Paieška
LIETUVAGIMTASIS KRAŠTASISTORIJAEKONOMIKAKOMENTARAIPASAULISŠEIMA IR SVEIKATAŠVIETIMAS
ŽMONĖSKULTŪRASPORTASGAMTA IR AUGINTINIAIĮDOMYBĖSMOKSLAS IR ITMULTIMEDIJA
MOKSLAS IR IT

Fizikai iškėlė veidrodinės visatos idėją, kur laikas juda priešinga kryptimi

 
Fizikai ilgai laužė galvas, kodėl visata keliauja tik viena kryptimi
Fizikai ilgai laužė galvas, kodėl visata keliauja tik viena kryptimi

Įsivaizduokite, prisikeliate iš mirusiųjų ir gyvenate senatvėje, kol pagaliau amžius leidžia daryti karjerą, ir vieną dieną tikitės lankyti koledžą. Toks gyvenimas būtų „veidrodinėje“ visatoje, visiškai priešingoje mūsiškei. Dviejų fizikų komandų nuomone, mūsų visata gali turėti dvynę, kurioje laikas eina atgalios.

Žinoma, visa tai grynai teoriniai pasvarstymai. Bet ši teorija atsako į kai kuriuos seniai fizikus kamuojančius fundamentalius klausimus. Vienas iš jų – jei visata Didžiojo Sprogimo metu buvo sudaryta iš vienodo kiekio materijos ir antimaterijos, kur dingo visa antimaterija?

Antimaterijos idėją Paulis Diracas iškėlė 1928 metais. Nuo tada fizikai aptiko kuo įvairiausių antimaterijos dalelių. Jos susidaro ten, kur vyksta energingi procesai kosmose, o taip pat dalelių greitintuvuose, tokiuose, kaip CERN LHC.

1964 metais Jamesas Croninas ir Valas Fitchas atliko eksperimentą, po 16 metų pelniusį jiems Nobelio premiją. Jis įrodė, kad visata iš antimedžiagos egzistuoti negali dėl paprastos priežasties – tokį modelį draudė silpnoji branduolinė sąveika. Trumpam viskas nurimo.

Tada 2004 metais du Kalifornijos technologijos instituto mokslininkai, profesorius Seanas Carrollas ir studentė Jennifer Chen atgaivino veidrodinės visatos teoriją, bandydami išspręsti kitą fundamentalų fizikos klausimą, kodėl laikas juda tik viena kryptimi?

Atlikdami tyrimus, jie sukūrė Didžiojo Sprogimo modelį, kuris sprogsta dviem priešingomis kryptimis. Mūsų visatoje viskas sudaryta iš materijos, o veidrodinėje visatoje – iš antimaterijos.

Mūsų visatoje laikas juda viena kryptimi, o kitoje visatoje – atgal. Bet iš veidrodinės visatos perspektyvos, laikas atrodytų tekantis atgal mūsiškėje, tad kyla klausimas, kas iš tiesų atvirkščiojoje visatoje – mes ar jie?

Žiūrint plačiau, kai kalbame apie laiką, turime omenyje Antrąjį termodinamikos dėsnį, o konkrečiai, entropiją. Paprastai tariant, tai yra netvarkos kiekis sistemoje, kuris galiausiai tą sistemą – variklį, kompiuterį, žvaigždę, žmogų, etc. – sunaikina. Entropija auga eksponentiškai, kol anksčiau ar vėliau apima visą sistemą. Bet užuot nagrinėję entropiją, Carrollas ir Chen nusprendė dėmesį sutelkti į gravitaciją.

Stebėdami vos 1 000 dalelių ir pasitelkę Niutono fiziką, jie sugebėjo pagrįsti dviejų visatų galimybę. Jų modelyje netgi atsižvelgiama į silpnąją sąveiką. Nuo to laiko dvi mokslininkų komandos panagrinėjo jį atidžiau.

2014 metais viena grupė publikavo savo tyrimų rezultatus Physical Review Letters žurnale. Šiame projekte bendradarbiavo trys mokslininkai, Julian Barbour iš Oksfordo, Tim Koslowski iš New Brunswick universiteto, ir Flavio Mercati iš Perimeter teorinės fizikos instituto. Jie tyrinėjo panašią uždarą 1 000 dalelių sistemą, paremtą gravitacija, o ne termodinamika.

Šis modelis parodė dviem kryptimis besiplečiančią gravitaciją, ir pavadintas „Jano tašku,“ pagal dviveidį romėnų dievą. Čia mes patiriame laiką kaip nuolatinį judėjimą į priekį, fizikoje vadinamą „laiko strėle“. Pasak Barbouro, vertinant laiką kaip natūralų reiškinį, o ne visados buvusią jėgą, jis eina dviem skirtingomis kryptimis, kaip parodė jų kompiuterinis modelis.

Dėl to būtybės tame veidrodiniame kosmose gyventų kaip ir mes, tačiau nedideli skirtumai galėtų sukelti visiškai kitokią baigtį, nei pas mus. Tad, ar galėtume kada žengti į šią veidrodinę visatą, jeigu ji egzistuoja? Pasak Mercati, ne. Šios dvi epochos tolsta nuo centrinio taško ir būtybės vienoje visatoje niekados nesusižinotų su kitos visatos gyventojais.

Dr. Carrollas tobulino savo teoriją nuo pat jos paskelbimo. Dabar jis dirba Kalifornijos technologijos institute. Carrollas bendradarbiavo su kolega iš MIT, Alanu Guthu ir modelį patobulino.

Visų pirma, jis nesiremia gravitacija, o vien tik termodinamika. Jis puikiausiai veikia netgi kai dalelės keliauja begaline erdve, o ne uždara sistema.

„Vadiname tai dvigalve laiko strėle,“ sakė Guthas New Scientist, „Kadangi fizikos dėsniai invariantiški, regime lygiai tokį pat vaizdą ir kita kryptimi.“ Šiuo požiūriu, mūsų visata ir jos veidrodinis atspindys galėjo gimti iš tėvinės visatos.

Tyrėjų rezultatai dar nepublikuoti. Viena problema yra ta, kad modelio veikimas įrodytas tik klasikinės fizikos atžvilgiu. Ar jis susitvarkys su kvantų mechanika ar netgi bendruoju reliatyvumu – nežinia. Dar vienas kabliukas – modelyje neįtraukta fundamentali visatos jėga, gravitacija. Tyrėjai netgi nėra užtikrinti, būtent kokią struktūrą jie siūlo.

„Gal tai ne dvi upės atšakos, o panašiau į fontaną, kur daugybė čiurkšlių porų,“ sakė Carrollas. „O gal tiesiog iš fontano skirtingomis kryptimis trykštančios čiurkšlės.“ Gal mūsų epocha išties yra dalis daug didesnės mutivisatos, kur kiekviena atskira visata turi savo veidrodinį atitikmenį – išties nuostabi perspektyva.

Philip Perry

bigthink.com

DALINTIS:
 
SPAUSDINTI
MOKSLAS IR IT
Rubrikos: Informacija:
EkonomikaGamta ir augintiniaiGimtasis kraštasĮdomybėsKontaktai
IstorijaJurgos virtuvėKomentaraiKonkursaiReklaminiai priedai
KultūraLietuvaMokslas ir ITPasaulisPrenumerata
SportasŠeima ir sveikataŠvietimasTrasaKarjera
Žmonės
Visos teisės saugomos © 2013-2017 UAB "Lietuvos žinios"