C’est une de ces choses auxquelles on pense à 2 heures du matin après un marathon Twilight Zone. Existe-t-il un univers miroir et, s’il existe, que verrions-nous dans le miroir ?
Cela va au-delà d’un simple univers miroir – essayez un anti-univers. Une nouvelle théorie suggère que l’univers dans lequel nous vivons a une sorte d’anti-univers qui remonte dans le temps, et cela ne fait que devenir plus étrange à partir de là, car son existence pourrait signifier que quelque chose flottant dans cet univers permettrait de détecter la matière noire. Ce quelque chose est une particule subatomique connue sous le nom de neutrino. Ce qui rend ce type particulier (hypothétique) de neutrino si intrigant, c’est qu’il se comporte soi-disant comme de la matière noire, et s’il peut être détecté, les esprits seront soufflés.
L’idée que des expériences réelles pourraient déterminer l’existence de matière que nous ne pouvons ni voir ni ressentir semble irréelle, mais le physicien Latham Boyle y est allé. Il y a une sorte de symétrie dans l’univers qui pourrait signifier qu’il doit y avoir une image miroir opposée. Boyle, du Perimeter Institute for Theoretical Physics en Ontario, au Canada, a dirigé une étude, qui sera bientôt publiée dans Annals of Physics, qui explique comment cette symétrie peut être utilisée pour éclairer la matière noire.
“Dans notre théorie, le Big Bang est une sorte de miroir exotique”, a-t-il déclaré à SYFY WIRE. “Dans un miroir ordinaire, c’est comme si le monde de l’autre côté avait une de ses directions spatiales inversée, alors qu’avec le Big Bang, c’est comme si le monde de l’autre côté avait sa direction temporelle inversée.”
Ainsi, le temps est inversé au lieu de l’espace. C’est ce qui se passe lorsque vous prenez le concept de symétrie CPT et que vous allez au-delà de sa simple application aux forces et aux champs et que vous l’appliquez à la place à l’univers entier. La symétrie CPT représente la charge, la parité (égalité) et l’inversion du temps. Lorsque vous inversez la charge théoriquement, vous avez de l’antimatière au lieu de la matière. Ensuite, vous avez le temps et l’espace. L’inversion de la parité est ce qui inverse la direction de l’espace, et évidemment, l’inversion du temps le fait reculer. Avoir un univers miroir maintient la symétrie CPT ensemble.
Si le Big Bang est un miroir, alors nous sommes d’un côté. Les conséquences de l’explosion qui aurait donné naissance à l’univers seraient asymétriques s’il n’y avait pas de réflexion. Voir l’univers comme un objet en soi, au lieu d’un mélange de forces et de champs différents qui ont chacun leurs propres interactions, lui donne un anti-univers sous symétrie CPT. Il ne peut atteindre la symétrie que s’il a son propre opposé dans lequel le temps s’écoule à l’envers. Si telle est la réalité, alors ce qui est défini comme un état de vide, dépourvu de particules, nous amène à voir la matière noire.
“Un observateur comme nous, longtemps après le Big Bang, définit un type d’état de vide”, a déclaré Boyle. « Les champs de la nature sont en fait dans un état de vide différent. Parce que ces deux états sont différents, nous interprétons l’univers comme étant rempli d’une certaine densité non nulle de ces particules.
Ces champs, qui sont dans l’état de vide symétrique CPT, incluent le champ de cette particule théorique bizarre, le neutrino droitier. On pense qu’elle est différente de toutes les autres particules car il n’y a pas d’autre force avec laquelle elle interagit en dehors de la gravité. C’est ainsi que se comporte la matière noire. Il est invisible, intangible, inaudible, dans tout le reste, mais sa force gravitationnelle peut expliquer des phénomènes tels que les collisions galactiques. Si la théorie de la gravité d’Einstein s’associe à la mécanique quantique, il est possible pour des observateurs individuels de voir différents états de vide.
C’est ici que la matière noire pourrait être révélée. Le Big Bang est considéré comme ayant un état de vide, tandis que les champs, y compris le champ de neutrinos droitier, en ont un autre. Si nous existions dans le même état de vide que les neutrinos droitiers, l’espace serait dépourvu de ces particules. Cependant, parce que nous existons dans l’état de vide du Big Bang, cela signifie que les particules dans tous les autres champs doivent exister, ce qui signifie que le neutrino droitier doit exister. Cela signifierait également qu’il se comporte comme de la matière noire. Soudain, la matière noire contient des particules qui peuvent être détectées.
“Nos prédictions peuvent être testées par observation”, a déclaré Boyle. « Si la théorie ne passe pas ces tests, elle sera exclue. Si une valeur mesurée ne correspond pas à la valeur que nous avons prédite, alors notre théorie n’est pas correcte.
Bien sûr, cela signifie “et vice versa”. La théorie que lui et son équipe ont élaborée prédit des choses telles que les masses de neutrinos les plus légères, qui sont en fait mesurées et qui pourraient avoir une réponse dans quelques années. Il prédit également qu’il n’y avait pas d’ondes gravitationnelles primordiales. Si des ondes gravitationnelles du début des temps sont trouvées, par opposition à celles qui ont résulté plus tard de trous noirs ou d’étoiles à neutrons s’écrasant les unes contre les autres, cela le réfuterait également. Prouvez que la théorie est juste et vous avez un moyen de voir la matière noire.
Cela vous donnera vraiment quelque chose à penser au milieu de la nuit, aucun marathon SYFY requis.