Picos de alta montanha brilhando ao luar.
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Como uma montanha imponente sobre um lago calmo, parece que o universo pode uma vez ter tido uma imagem espelhada perfeita. Essa é a conclusão que uma equipe de cientistas canadenses chegou depois de extrapolar as leis do universo antes e depois do Big Bang .
Os físicos têm uma boa ideia da estrutura do universo apenas alguns segundos após o Big Bang, avançando até hoje. De muitas maneiras, a física fundamental funcionou como hoje. Mas especialistas argumentam há décadas sobre o que aconteceu naquele primeiro momento - quando o minúsculo grão infinitamente denso de matéria se expandiu para fora - freqüentemente presumindo que a física básica fosse de alguma forma alterada.
Os pesquisadores Latham Boyle, Kieran Finn e Neil Turok, do Perimeter Institute for Theoretical Physics, em Waterloo, Ontário, invertem essa idéia assumindo que o universo sempre foi fundamentalmente simétrico e simples, depois matematicamente extrapolando para aquele primeiro momento após o Big. Bang
Isso os levou a propor um universo anterior que era uma imagem espelhada do nosso atual, exceto com tudo invertido. O tempo foi para trás e partículas eram antipartículas. Não é a primeira vez que os físicos imaginam outro universo antes do Big Bang, mas esses sempre foram vistos como universos separados, muito parecidos com os nossos.
"Em vez de dizer que havia um universo diferente antes do estrondo", disse Turok ao Live Science, "estamos dizendo que o universo antes do estrondo é, em algum sentido, uma imagem do universo depois do estrondo".
"É como se nosso universo hoje fosse refletido através do Big Bang. O período antes do universo era realmente o reflexo através do estrondo", disse Boyle.
Imagine quebrar um ovo neste anti-universo. Primeiro, seria feito inteiramente de antiprótons carregados negativamente e anti-elétrons carregados positivamente . Em segundo lugar, a partir de nossa perspectiva no tempo, parece passar de uma poça de gema a um ovo rachado a um ovo não ralado para dentro do frango. Da mesma forma, o universo iria de explodir para fora a uma singularidade do Big Bang e depois explodir em nosso universo.
Mas visto de outra maneira, ambos os universos foram criados no Big Bang e explodiram simultaneamente para trás e para frente no tempo. Essa dicotomia permite algumas explicações criativas para problemas que perturbaram os físicos durante anos. Por um lado, tornaria o primeiro segundo do universo bastante simples, eliminando a necessidade dos bizarros multiversos e dimensões que os especialistas usaram durante três décadas para explicar alguns dos aspectos mais rígidos da física quântica e o Modelo Padrão, que descreve o zoológico de partículas subatômicas que compõem nosso universo.
Teóricos inventaram grandes teorias unificadas, que tinham centenas de novas partículas, que nunca foram observadas - supersimetria , teoria das cordas com dimensões extras, teorias de multiversos. As pessoas basicamente continuaram inventando coisas. Nenhuma evidência observacional surgiu para nada disso, "Turok disse.
Da mesma forma, essa teoria ofereceria uma explicação muito mais simples para a matéria escura, disse Boyle.
"Repentinamente, quando você adota essa visão estendida e simétrica do espaço / tempo", disse Boyle à Live Science, "uma das partículas que já pensamos existir - um dos chamados neutrinos destros - torna-se um puro-escuro." E você não precisa invocar outras partículas mais especulativas. " (Boyle está se referindo a um neutrino estéril teórico , que passaria pela matéria comum sem interagir com ela.)
Os cientistas dizem que essa nova teoria surgiu de uma insatisfação com os bizarros acréscimos propostos pelos físicos nos últimos anos. O próprio Turok ajudou a desenvolver tais explicações, mas sentiu um profundo desejo por uma explicação mais simples do universo e do Big Bang. Eles também dizem que esta nova teoria tem o benefício de ser testável. O que será crucial para conquistar os que duvidam.
"Se alguém pode encontrar uma versão mais simples da história do universo do que a existente, então isso é um passo à frente. Isso não significa que é certo, mas significa que vale a pena olhar", disse Sean Carroll, um cosmologista do Instituto de Tecnologia da Califórnia, que foi citado no artigo, mas não estava envolvido na pesquisa. Ele ressaltou que o atual candidato favorito para a matéria escura - partículas massivas de interação fraca , ou WIMPs - não foram encontrados e talvez seja hora de considerar outras opções, incluindo possivelmente os neutrinos destros que Boyle mencionou. Mas, ele disse, está longe de ser persuadido e chama o jornal de "especulativo".
A equipe canadense entende isso e eles usarão o modelo para propor elementos mensuráveis e testáveis para ver se estão corretos, disseram. Por exemplo, o modelo deles prevê que os neutrinos mais leves devam estar completamente desprovidos de massa. Se eles estiverem certos, isso pode mudar a forma como vemos o universo.
"É muito dramático. Isso vai completamente contra a maneira como a física tem andado nos últimos 30 anos, inclusive por nós", disse Turok. "Nós realmente nos perguntamos, não poderia haver algo mais simples acontecendo?"
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