Neil Turok, voditelj Higgsove katedre za teorijsku fiziku na Sveučilištu u Edinburghu, predlaže revolucionarnu alternativu teoriji kozmičke inflacije. Zajedno s kolegom Lathamom Boyleom, profesor Turok razvija teoriju da bi “zrcalni svemir,” koji se kreće unatrag kroz vrijeme, mogao biti jednostavnije objašnjenje za nastanak našeg svemira. Turokova hipoteza bavi se ključnim pitanjima kozmologije, ukazujući na mogućnost da je jednostavnost našeg svemira na najvećim skalama trag koji vodi do novih uvida o vremenu, prostoru i tamnoj tvari.
Dominantne teorije i potraga za jednostavnošću
Promatranja svemira ukazuju na iznenađujuću jednostavnost i na najmanjim i na najvećim skalama. Međutim, vodeće teorije, poput kozmičke inflacije i teorije struna, opisuju svemir kao izrazito složen. Kozmička inflacija, teorija predložena 1980-ih, tvrdi da je svemir u prvim trenucima prošao kroz eksplozivno širenje, čime se objašnjava njegova glatka struktura na velikim skalama. Ipak, i nakon desetljeća istraživanja, nema ključnih dokaza koji bi ovu teoriju potvrdili.
“Brojne teorije stvaraju dodatnu složenost, poput ideje o ‘multiverzumu’ – nepredvidivom kozmosu s mnogim svemirima i različitim zakonima,” objašnjava profesor Turok. No teorija multiverzuma postavlja više pitanja nego što daje odgovora, jer se temelji na pretpostavkama bez dovoljne podrške opažanjima.
Alternativa u vidu zrcalnog svemira
Umjesto oslanjanja na inflaciju i teoriju struna, profesor Turok i Boyle razvijaju ideju zrcalnog svemira koji je postojao prije Velikog praska. Njihova teorija temelji se na CPT simetriji, koja predviđa da svaki fizički proces ima zrcalni proces u kojem vrijeme teče unatrag, prostor se reflektira, a čestice su zamijenjene svojim antičesticama. U ovom modelu, zrcalni svemir uravnotežuje naš vlastiti, stvarajući simetričan sustav usklađen s temeljnim zakonima fizike.
“Zamišljanjem Velikog praska kao zrcalne granice između dvaju svemira, možemo objasniti mnoge karakteristike našeg svemira bez nepotrebne složenosti,” napominje profesor Turok. Ova perspektiva sugerira da bi uvjeti u početku svemira mogli biti jednostavniji nego što se dosad smatralo.
Turokov i Boyleov model nudi novo objašnjenje za tamnu tvar, tvrdeći da bi desnoruki neutrini – hipotetske čestice koje se povezuju samo gravitacijom – mogli činiti tamnu tvar. Njihova hipoteza odgovara poznatim opažanjima i može riješiti neka pitanja o prirodi tamne tvari bez složenih pretpostavki. Model također predviđa da bi jedan od tri poznata tipa neutrina trebao biti bez mase, što je hipoteza koja se trenutno ispituje u velikim galaktičkim istraživanjima.
Rješavanje strukture i gustoće svemira
Još jedna kozmička zagonetka koju Turokova teorija pokušava objasniti jest zašto je svemir tako ravnomjerno raspoređen i ravan na velikim skalama. Dok inflacija objašnjava ovu strukturu, njihov zrcalni model sugerira da bi entropija – prirodna tendencija sustava da ravnomjerno rasporedi energiju – mogla objasniti tu ravnotežu bez inflacije. Matematika pokazuje da bi zrcalni svemir mogao rezultirati ravnim, ubrzavajućim svemirom, nudeći jednostavnije rješenje.
“Naša otkrića pokazuju da bi temeljna svojstva svemira, poput gustoće i strukture, mogla nastati prirodno, negirajući potrebu za inflacijskim razdobljem,” kaže profesor Turok. Njihov model također ne predviđa gravitacijske valove na skali koju bi očekivala inflacija, što je u skladu s trenutnim opažanjima.
Iako teorija zrcalnog svemira još uvijek prolazi kroz znanstvenu provjeru, predstavlja novi pristup koji može preoblikovati naše razumijevanje kozmos. “Čak i ako se ovaj model pokaže neodrživim, pokazuje da postoje jednostavniji načini za objašnjenje strukture svemira,” zaključuje profesor Turok. “Pitanjem utvrđenih modela i praćenjem smjera opažanja, možemo postaviti snažnije temelje za buduće istraživanje kozmologije.”
