Може ли да съществува огледална версия на нашия свят, където всичко тече обратно – и всеки има свой своеобразен антипод?
Колко силно трябва да се огънат законите на физиката, за да се случи това? Една от най-големите загадки в космологията е защо Вселената в по-голямата си част е материална, а не е антиматериална.
По време на Големия взрив са се образували еднакво количество материя и антиматерия, а след това са анихилирали. Почти еднакво. Защото ние наблюдаваме вселена от материя.
Но може ли някъде да има звезди от антивещество? С планети от антивещество на орбита. Може ли някъде да съществува огледална Вселена, която функционира подобно на нашата си, обикновена Вселена, но в която всичко се състои от антиматерия? Съществува ли в нея злото? Могат ли в нея да живеят мъже, жени и деца от антивещество? Красиви ли са те? Карат ли се, носят ли злато и диаманти?
Да оставим за малко фантазиите. Съществуването на антиматерия е предположено още през 1928 г. от Пол Дирак, който осъзнал, че едно от следствията на квантовата механика ще бъде съществуването на електрони с положителен, а не с отрицателен заряд. Те били открити от Карл Андерсън четири години по-късно и получили названието позитрони. Благодарим, че не са диракотони, което название май повече подхожда на гигантски японски роботи.
Тези античастици се раждат в резултат на сблъсък на високоенергийни частици, които протичат по естествен начин във Вселената или по неестествен – в нашите ускорители на частици. Дори можем да наблюдаваме анихилацията, когато материята и антиматерията се сблъскват помежду си.
Физиците вече са открили цяла редица античастици. Антипротони, антинеутрони, антиводород, антихелий. Но големият въпрос е, какво би било, ако махалото на Вселената се люшне на другата страна? Какво би станало, ако Вселената в по-голямата си част се състоеше от антивещество? Щеше ли да продължава да работи? Щяхме ли да имаме звезди, планети, щеше ли да ни има нас?
Когато физиците подменят материята с антиматерия в своите уравнения, те наричат това С-преобразувание. Но се оказало, че ако се сменят зарядите на частиците във Вселената, тя няма да работи така, както нашата стара добра Вселена.
За да решат този проблем, физиците си въобразили последствията от съществуването на истинска огледална Вселена, където всички частици се държат като огледални копия на самите себе си. Всичко там е наобратно. Спин, заряд, скорост, принципи на действие. Инверсия. Ще работи ли подобно нещо?
Отново отговорът е не. Почти би трябвало, но слабата ядрена сила, която управлява ядрения разпад, има тенденция да нарушава тази идея за комбинирана четност. Какво ще се случи, ако обърнем заряда и четността едновременно? Физиците наричат това СР-симетрия, комбинирана четност, произведение на двете симетрии.
В любопитен експеримент на Джеймс Кронин и Вал Фич през 1964 година учените демонстрирали, че не – в огледална антиматериална Вселена нашите физични закони няма да работят. Този експеримент е донесъл Нобелова награда на учените през 1980 г.
Но физиците си имат още един коз в ръкава. Оказва се, че ако се обърне назад времето и се направи всичко от антивещество, то, оглеждайки се в огледалото, вие ще получите истинска симетрия. Всички физични закони ще работят и ще получите Вселена, която ще изглежда точно като нашата собствена.
Оказва се, можехме да живеем в огледална Вселена, ако времето вървеше назад, а зарядът на всяка частица беше обърнат. И тя би била неотличима от нашия свят. И ако е така, то къде е гаранцията, че не живеем в огледална Вселена?
