如果暗物质宇宙是我们自己的一面镜子,只是有一套被打破的规则怎么办? 一项新理论表明,这可以解释为什么暗物质丰富但不可见。
暗物质 它是神秘且未知的物质,似乎构成了宇宙中的大部分质量。 每 2 磅(1 千克)正常物质,大约有 10 磅(5 千克)暗物质。 它不与光或普通物质发生反应。 科学家探测它们的唯一方法是通过重力对正常物质的微妙影响,例如星系内恒星的运动…… 超大型结构的生长 在宇宙时间里。
人们可能很容易认为,由于物质和暗物质按照不同的规则运作,其中一个将完全控制另一个。 但是,尽管具有非常不同的特性,正常物质和暗物质的数量仍然在同一范围内。 这似乎是一个奇怪的巧合。 为了解释这一点,科学家们认为它们之间可能存在某种隐藏的联系。 他们发表了他们的研究 1 月 22 日,预印本 arXiv。
研究人员假设,对于正常物质中的每一次物理相互作用,暗物质世界中都有一面镜子。 研究人员表示,这将是自然界中一种新的对称性,将自然世界和暗物质世界联系起来。
这种对称性将有助于解释为什么暗物质和普通物质的丰度大致相同。
有关的: 一项新的理论研究表明,我们的宇宙正在与“新兴宇宙”合并,导致其膨胀
在这篇论文中,研究人员指出了另一个奇怪的巧合。 在普通物质物理学中,中子和质子具有大致相同的质量,使它们能够结合在一起并形成稳定的原子。 如果质子稍微重一点,它就会完全不稳定并在短短几分钟内衰变,从而不可能形成原子。 在这个想象的场景中,宇宙将留下一片漂浮的中子海洋。
研究人员认为,这个破碎的幻想宇宙可能是我们宇宙的暗物质镜像版本中的现实。 物理的特殊组合导致质子的质量与中子的质量大致相同。 也许在暗物质的镜子中,这种物理组合发挥了不同的作用,导致“暗质子”蒸发并留下一片“暗中微子”海洋——我们称之为暗物质。
虽然这个提出的镜像模型允许暗物质粒子——暗原子、暗化学和……之间存在丰富的相互作用。 暗元素周期表 – 研究人员指出,互动永远不会太多。 如果暗物质与自身相互作用频繁,它的团块往往会比科学家想象的要多得多。 所以大多数暗物质应该相对简单——一片漂浮的中性粒子海洋。
这些额外的反应将成为我们化学世界的一面暗镜,可能使未来的科学家能够检验这一理论。 在宇宙之初,自然物质经历了核合成,当时第一个元素在核等离子体中形成。 如果这个新想法是正确的,则意味着镜像核合成也发生在暗物质中。 在那些混乱的早期,两个世界之间的通道可能已经打开,使它们能够相互影响。
通过仔细测量元素形成的速率(下一代宇宙天文台希望做到这一点),科学家们也许能够找到这些通道之一的证据,并一睹暗镜宇宙的风采。
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