新智元報道
編輯：David
【新智元導讀】我們的宇宙其實隻是「雙胞胎」之一？一個新理論認為，存在和現在的宇宙完全對稱的一個「反宇宙」，那裡電荷相反、時光倒流。
我們的宇宙可能有一個在時間上倒着流動的「孿生兄弟」。
如果宇宙有一個孿生兄弟，并且時間向後運作，那麼科學家就可以解釋暗物質的存在。
一個瘋狂的新理論表明，在大爆炸之前，可能存在另一個 「反宇宙」，在時間上倒着走
這個想法假設早期的宇宙是小的、熱的、密集的。而且是均勻的，時間的流逝方向看起來是前後對稱的。
如果果然如此，這個新理論意味着暗物質并不像之前我們想象的那麼神秘；它隻是一種叫做中微子的幽靈粒子的新味道，隻能存在于這種宇宙中。該理論意味着不需要在宇宙大爆炸後不久出現一個 "通貨膨脹 "時期，迅速擴大年輕宇宙的規模。
如果是真的，那麼未來尋找引力波或确定中微子品質的實驗就可以一勞永逸地回答這個鏡像反宇宙是否存在。
宇宙的三個「基本對稱性」
實體學家已經确定了自然界中的一組基本對稱性。
三個最重要的對稱性是：電荷對稱性（如果你把參與互相作用的所有粒子的電荷翻轉為相反的電荷，互相作用不變）；奇偶對稱性（如果将互相作用的做個鏡像，會得到相同的結果）；和時間對稱性（如果在時間上向後運作一個互相作用，看起來相同）。
實體上的互相作用在大多數時候都遵守這些對稱性。也就是說有時會不遵循這些對稱現象。但實體學家從未觀察到同時違反這三個對稱性的情況。
如果把在自然界觀察到的每一個互相作用都翻轉電荷，取鏡像，并在時間上向後運作，這些互相作用的行為仍然是完全一樣的。
這種基本的對稱性被稱為CPT對稱性，即電荷（C）、奇偶性（P）和時間（T）。
論文連結：https://arxiv.org/pdf/1803.08930.pdf
在最近被接受發表在《實體學年鑒》雜志上的一篇新論文中，科學家們提議擴充這種組合對稱性。通常這種對稱性隻适用于互相作用，也就是構成宇宙實體學的力和場。
但也許，如果這是一個令人難以置信的重要的對稱性，它适用于整個宇宙本身。換句話說，這個想法将這種對稱性從隻适用于宇宙的「演員」（力和場）擴充到「舞台」本身，即宇宙的整個實體對象。
創造暗物質
我們生活在一個膨脹的宇宙中。這個宇宙充滿了很多粒子，做着很多有趣的事情，宇宙的演變在時間線上向前推進。如果我們把CPT對稱性的概念擴充到整個宇宙，那麼我們目前對宇宙的看法就不可能反映出宇宙的全貌。
如果接受了這個CPT的觀點，為了保持整個宇宙的CPT對稱性，必須有一個「鏡像的宇宙」來平衡我們目前的宇宙。
這個鏡像宇宙中的電荷與我們目前的宇宙完全相反，并在目前宇宙的時間線上倒着流動。我們的宇宙隻是雙胞胎宇宙中的一個。總的來說，這兩個宇宙遵守CPT對稱性。
那麼，這樣一個宇宙的存在會産生什麼後果？
首先，一個遵循CPT的宇宙會自然地膨脹，并以粒子填充自身，而不需要通過一個被長期理論化的快速膨脹期。雖然有很多證據表明發生了這種膨脹，但支援該觀點的理論圖景卻令人難以置信地模糊，模糊到有足夠的空間來提出可行的替代觀點。
第二，一個遵循CPT的宇宙會包含一些額外的中微子。有三種已知的中微子：電子中微子、μ介子中微子和陶氏中微子。奇怪的是，這三種中微子都是左手性的（指其自旋相對于其運動的方向）。
實體學上已知的所有其他粒子都有左手性和右手性之分，是以實體學家長期以來一直想知道，是否存在額外的右手性中微子。
一個遵循CPT的宇宙将要求至少有一個右手性中微子的存在。這種粒子對于實體學實驗來說基本上是不可見的，隻是通過引力影響宇宙的其他部分。
這種不可見的、隻通過引力進行互動的隐形粒子，聽起來很像暗物質。
「鏡像宇宙」大預測
我們永遠無法接觸到我們的孿生兄弟——CPT鏡像宇宙，因為它存在于我們的大爆炸 "背後"，在我們宇宙開始之前。但這并不意味着我們不能測試這個想法。
研究人員發現了這個想法的一些觀察結果。
首先，他們預測三個已知的左手中微子種類應該都是馬約拉納粒子，這意味着它們是自己的反粒子。截至目前，實體學家還不确定中微子是否具有這一特性。
此外，他們預測其中一個中微子種類應該是無品質的。目前，實體學家隻能對中微子的品質進行上限判斷。如果實體學家能夠最終測量出中微子的品質，并且其中一個确實是無品質的，這将大大支援CPT對稱宇宙的觀點。
最後，在這個模型中，膨脹事件從未發生。相反，宇宙自己自然地充滿了粒子。實體學家認為，膨脹對時空的震動程度如此之大，以至于引力波充斥着整個宇宙。目前的大量實驗都在尋找這些原始的引力波。
但是在一個CPT對稱的宇宙中，不應該存在這種波。是以，如果那些對原始引力波的搜尋結果是空的，這可能是一個線索，表明這個CPT-鏡像宇宙模型是正确的。
參考資料：
https://www.livescience.com/mirror-universe-explains-dark-matter
https://wordpress.futurism.com/anti-universe-time-backwards/amp