Международная группа физиков-теоретиков из Хельсинки, Тбилиси и Москвы представила математическую модель, которая проливает свет на одну из главных загадок современной науки: почему наша Вселенная состоит из осязаемой материи, а не аннигилировала в мощной вспышке энергии сразу после своего рождения. Согласно новому исследованию, Большой взрыв был не просто расширением из сингулярности, а моментом «раздвоения» пространства-времени. В этой точке возникли две системы: наша Вселенная и её зеркальный двойник, где время течет в противоположную сторону, а частицы обладают зеркально отраженными свойствами.
CPT-симметрия и проблема отсутствия антиматерии
В основе современной физики лежит фундаментальный принцип — CPT-симметрия. Он утверждает, что законы природы остаются инвариантными при одновременной замене всех частиц на античастицы (C — заряд), зеркальном отражении пространства (P — четность) и обращении времени вспять (T — время). Однако наблюдаемая реальность кажется асимметричной: наш мир наполнен материей, тогда как антиматерии практически нет.
Профессор Масуд Чайчиан из Университета Хельсинки, Мераб Гогберашвили из Тбилисского государственного университета и Маргарита Мнацаканова из НИИЯФ МГУ доказали, что этот баланс сохраняется, если рассматривать космос не как изолированную систему, а как половину единой симметричной пары.
Иллюстрация: Nano Banana
Рождение материи: роль инфлатонов
Ключевым результатом работы стало объяснение «барионной асимметрии» — того самого дефицита антиматерии. В первые мгновения после Большого взрыва за расширение отвечали особые частицы, называемые инфлатонами. Авторы математически обосновали, что из-за экстремальной кривизны пространства-времени в момент зарождения инфлатоны в секторе нашей Вселенной стали чуть тяжелее своих антиподов — анти-инфлатонов.
Эта незначительная разница в массе привела к тому, что при распаде частиц материи образовалось ровно на одну десятимиллиардную часть больше, чем антиматерии. Когда основная часть вещества и антивещества встретилась и аннигилировала, этот микроскопический избыток уцелел, сформировав всё, что мы видим сегодня: от атомов до далеких галактик. Теоретические расчеты ученых с высокой точностью совпали с данными спутника Planck, изучавшего реликтовое излучение — «эхо» Большого взрыва.
Темная материя как следствие зеркальности
Модель «зеркальных Вселенных» предлагает элегантное объяснение природы темной материи. Субстанция, которую астрономы фиксируют лишь по её гравитационному воздействию на звезды, может состоять из частиц, принадлежащих зеркальному сектору.
Более того, ускоренное расширение Вселенной, которое обычно связывают с темной энергией, в рамках этой работы интерпретируется как следствие квантовой запутанности между двумя мирами. Таким образом, ученые смогли заменить сложные и во многом искусственные допущения космологии строгой геометрией пространства-времени, превратив Большой взрыв из хаотичного события в упорядоченную точку отражения, определившую всю архитектуру мироздания.
