就連時間流逝的方向都是相反的。
宇宙微波背景輻射，被稱為是宇宙“大爆炸”留下的余暉。ESA
我們這個宇宙中有許多解釋不了的事情。比如科學(xué)家發(fā)現(xiàn)好像有額外的引力在維系著各大星系，否則它們早就解體了；又比如人們發(fā)現(xiàn)宇宙正在神秘力量的推動下加速膨脹，而這種力量究竟是什么？來自何方？沒人知道。
科學(xué)家無法通過研究宏觀宇宙解開這些謎，進而轉(zhuǎn)向微觀世界。最近一些科學(xué)家稱，他們認(rèn)為暗物質(zhì)并不神秘，它們只是中微子的一個“味”。但如果真是這樣，那么由此可以推導(dǎo)出，我們的宇宙可能有一個雙胞胎，一個存在于宇宙“大爆炸”之前的“逆宇宙”。在這個“逆宇宙”中，幾乎一切都是相反的，就連時間也是倒流的。
要講清楚“逆宇宙”，還得從宇宙的基本構(gòu)成說起。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，自然界擁有三大對稱性。這三種對稱性十分重要，也十分神奇。第一種是電荷。有的粒子帶正電荷，有的帶負(fù)電荷。但是假如我們把正負(fù)電荷全部顛倒一下，粒子間相互作用的結(jié)果卻依然一樣。
第二種是宇稱。通俗說就是鏡像，左右對稱性。除了自旋方向，粒子的鏡像與這個粒子擁有完全相同的特性，鏡像粒子之間的相互作用結(jié)果也和非鏡像一樣。
第三種就是時間。時間的流逝方向在物理學(xué)進程中是不重要的，無論什么物理進程，無論時間參數(shù)是向前還是向后，都會導(dǎo)致相同的結(jié)果。
大部分物理進程都會遵循這三種特性。雖然有時也會有例外，但科學(xué)家從來沒有在自然界中發(fā)現(xiàn)過同時違反這三大特性的現(xiàn)象。也就是說，在任何物理學(xué)進程中，如果我們將電荷反轉(zhuǎn)，鏡像互換，時間倒流，結(jié)果都和原來一樣。
這種特性原本僅對構(gòu)成宇宙物理學(xué)基礎(chǔ)的諸多力和場適用。但也有物理學(xué)家假設(shè)，假如它對整個宇宙也適用，情況又當(dāng)如何？
假如我們這個宇宙作為一個整體也具有這三大對稱性，那么我們所看到的這個宇宙就可能是不完整的，只是宇宙的“一半”。
也就是說，在我們這個宇宙之“外”的某處，可能存在著一個“逆宇宙”。在這個宇宙中，一切與三大對稱性有關(guān)的物理學(xué)參數(shù)都與我們這個宇宙相反，包括時間也是倒流的。它和我們這個宇宙構(gòu)成了天生的一對，共同遵循三大對稱性。
研究人員以這樣一個“逆宇宙”的存在為前提，推導(dǎo)出了許多有趣的結(jié)論。
首先，這樣一對宇宙會自然而然地膨脹，并充滿各種粒子?，F(xiàn)有理論認(rèn)為，宇宙中的粒子是在宇宙極早期，通過一次暴漲，也就是宇宙的急速膨脹后形成的。如果存在“逆宇宙”，那么我們的宇宙可能根本沒有發(fā)生過暴漲。雖然有大量的觀測證據(jù)表明，暴漲可能真的發(fā)生過，但是整個暴漲理論的框架依然是模糊的，依然有被取代的可能。
其次，在這樣的一對宇宙中，可能存在某種新的中微子。目前已知的中微子有三個“味”：電子中微子、渺中微子和陶中微子。奇怪的是，這三“味”中微子都是左旋的（相對于它們的運動方向）。所有其他粒子都同時擁有左旋和右旋兩種，因此物理學(xué)家一直懷疑，宇宙中可能存在某種未被發(fā)現(xiàn)的右旋中微子。假如真的存在“逆宇宙”，那么我們這個宇宙中至少應(yīng)該充斥著一“味”右旋中微子。這“味”中微子是隱形的，很難被探測到，我們只能感知到它產(chǎn)生的引力。
嗯，這聽起來是不是很耳熟？充滿宇宙，只產(chǎn)生引力。和暗物質(zhì)很像。
由于時間倒流，“逆宇宙”和我們隔著一個“大爆炸”。因此我們可能永遠也無法對它進行直接的探測。但是研究人員認(rèn)為，這并不意味著我們無法驗證這個理論。
首先，已知的三“味”左旋中微子都是“馬約拉納”粒子——意為它們都是它們自己的反粒子。但我們并不知道是不是所有中微子都是它們自己的反粒子。
其次，研究人員還預(yù)言，可能會有一種中微子是沒有質(zhì)量的。目前物理學(xué)家只能給中微子的質(zhì)量設(shè)上限。假如我們能夠?qū)χ形⒆拥馁|(zhì)量進行測量，并確認(rèn)它們中有一種是沒有質(zhì)量的，那么將是對“逆宇宙”存在的一個有力證明。
最后，研究人員認(rèn)為，這一理論如果成立，那將表明暴漲從未發(fā)生過。由于暴漲會導(dǎo)致時空劇烈震蕩，因此整個宇宙都會充滿引力波，也就是所謂的“原初引力波”。但在“逆宇宙”理論中，“原初引力波”是不存在的?，F(xiàn)在已經(jīng)有許多引力波天文臺開始探測“原初引力波”。假如找到了，那么“逆宇宙”理論破產(chǎn)；假如一直沒找到，那么“逆宇宙”理論就還會一直堅挺下去。
參考
The Big Bang, CPT, and neutrino dark matter
https://arxiv.org/abs/1803.08930
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