Много поколения учени бяха уверени, че законите на физиката са абсолютно симетрични. Самата симетрия е
Откриха астрономи от университета на Флоридапървото доказателство за необходимото нарушаване на симетрията в момента на сътворението. Те открили, че Вселената в даден момент е предпочела един набор от форми пред техните огледални образи - възникнало е нарушение на симетрията. Според тази концепция е имало много кратко време в историята на нашата Вселена, когато законите на физиката са били много различни от сегашните и това е имало огромни последици за еволюцията на Вселената.
В резултат на това учените направиха две основни заключения:Първо, това нарушение на паритета може да засегне бъдещи галактики само по време на период на екстремна инфлация в най-ранните моменти от Вселената, потвърждавайки централен компонент на теорията за Големия взрив за произхода на космоса.
Второ, нарушение на паритета също еще помогне да се отговори на може би най-важния въпрос в космологията: защо изобщо съществува нещо. Това е така, защото е необходимо нарушение на паритета, за да се обясни защо има повече материя от антиматерия. Това е важно условие галактиките, звездите, планетите и животът да се формират по начина, по който се формират.
„Винаги са ме интересували големи въпросиза Вселената. Какво е началото на Вселената? Какви са правилата, по които се развива? Защо има нещо, а не нищо? Тази работа разглежда тези важни въпроси“, обяснява Захари Слепиан, професор по астрономия в Университета на Флорида, който ръководи новото проучване.
Идеята зад паритетната симетрия е, че уравнениятафизиците са инвариантни при огледална инверсия. Това води до предсказанието, че огледалният образ на реакция (като химическа реакция или радиоактивен разпад) се случва по същия начин като самата реакция. Учените обикновено използват термина ръчност, за да опишат тази черта. Лявата и дясната ни ръка са огледални една на друга (условно). Невъзможно е да завъртите лявата ръка в три измерения, за да изглежда като дясната, което означава, че те винаги могат да бъдат разграничени.
Нарушаването на симетрията би означавало товаВселената предпочита или "лява", или "дясна" форма. За да разберат ръчността или страната, която Вселената е избрала, учените са си представили всички възможни комбинации от четири галактики, свързани с въображаеми линии в космоса. Те създадоха триизмерен обект - тетраедър, подобен на извита пирамида - най-простата форма, която има огледален образ. Те идентифицираха десни и леви галактически тетраедри въз основа на това как галактиките са свързани с техните най-близки и най-далечни „партньори“ в тези въображаеми форми.
За да направят това, учените трябваше да анализираттрилиони въображаеми тетраедри за всяка от милионите галактики това е огромен брой комбинации. „Накрая разбрахме, че имаме нужда от нова математика“, пишат учените.
Така те разработиха сложна математикаформули, които направиха възможно извършването на огромни изчисления за разумно време. Това все още изискваше много изчислителна мощност. За целта учените са използвали суперкомпютъра HiPerGator.
Поради технически аспекти на анализа е труднода каже дали Вселената „избира“ „дясна“ или „лява“ форма, но учените са наблюдавали ясни доказателства, че космосът има предпочитания. Надеждността на констатациите беше седем сигма. Във физиката резултат със сигма стойност от пет или по-висока обикновено се счита за надежден, тъй като вероятността за случаен резултат на това ниво е твърде малка.
Въпреки че учените са уверени в този сигнал за нарушениепаритет, остава възможно несигурността в основните измервания да обясни асиметрията. За щастие много по-големи проби от галактики от телескопи от следващо поколение могат да осигурят достатъчно данни, за да разрешат тези несигурности само за няколко години. Учените планират да анализират тези нови, по-надеждни данни като част от екипа на телескопа Dark Energy Spectroscopic Instrument.
В една симетрична Вселена Големият взрив би ималсъздават равни количества материя и антиматерия, които ще се унищожат взаимно и ще оставят космоса без звезди и планети, тъй като ние очевидно съществуваме във Вселената, физиците отдавна търсят някои признаци на асиметрия в ранното сътворение.
Констатациите на учените все още не могат да обяснят какние се оказахме с такова критично изобилие от материя. „Как“ ще изисква нова физика отвъд Стандартния модел, който обяснява нашата Вселена. Но новите резултати категорично предполагат, че е имало асиметрия в най-ранните моменти от Големия взрив.
Сега започва надпреварата за учените да създадат теория, която може да обясни предпочитанието за огледални изображения на Вселената и излишъка от материя.
Резултатите от изследването са публикувани в две статии (първа, втора).
Прочетете още:
Най-старият текст на кирилица, намиран някога
"Уеб" откри следи от невероятно огромни звезди: те умряха в зората на Вселената
Странни звуци, записани в стратосферата на Земята: как учените се опитват да разберат природата им
Илюстрация на корицата: сътрудници на MaxPixel| Източник: https://www.maxpixel.net/photo-5944353