反宇宙の存在
 この世には宇宙の初めの爆発、「ビッグバン」へと時間が逆流する「反宇宙」なるものが存在するかもしれないそうだ。

 この理論では、初期宇宙は小さく、熱く、高密度で、時間が前後で対称的に見えるほど均一だったと仮定している。

 仮にこれが正しいのだとすれば、「ダークマター(暗黒物質)」はそれほど神秘的なものではなくなる。「ニュートリノ」という幽霊のような粒子の新しいタイプにすぎないことになるからだ。

 また、「ビッグバン」後、宇宙がごく短期間のうちに爆発的に膨張(インフレーション)する必要もなくなる。

 まるで鏡写しのような「反宇宙」は本当に存在するのか?
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宇宙に存在する3つの対称性

 この宇宙には本質的な「対称性」が存在する。もっとも重要な対称性は、「チャージ」(相互作用している全粒子のチャージを正反対にしたら、まったく同じ相互作用が起きる)、「パリティ」(相互作用の鏡像もまた、同じ結果になる)、「時間」(相互作用の時間の流れを逆転させれば、まったく同じに見える)の3つだ。

 物理的な相互作用は、ほとんどの場合これらの対称性を守っているが例外もある。しかし、3つの対称性のすべてが同時に破れた瞬間が観察されたことは、過去に一度もない。

 だから仮に、この世で起きているありとあらゆる相互作用の1つ1つを観察しながら、チャージを反転させ、鏡に映し、時間を逆転させたとしたら、どれもまったく同じように振る舞うはずだ。

 こうした基本的な対称性のことを、それぞれの頭文字(Charge、Parity、Time)をとって「CPT対称性」という。
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対称性を宇宙全体に適用する

 『Annals of Physics』に投稿された論文(arXivで閲覧可能)では、この結合対称性を拡張するよう提案している。

 通常、対称性は相互作用、すなわちこの宇宙の物理を構成する「力」と「場」にしか適用されない。だが、もしそれがきわめて重要なものなのであれば、宇宙全体に適用してもいいはずだ。

 つまりただ宇宙の"役者"(力と場)にだけ適用するのではなく、"舞台"(宇宙に存在するあらゆる物理物体)にも適用しようというのである。

 私たちは膨張する宇宙で暮らしている。この宇宙には無数の粒子が満ちており、興味深いことをいくつも行いつつ、未来へ向かって進化する。

 だがもしも、CPT対称性を宇宙全体に適用するとしたら、今見ている宇宙は全体像ではなくなる。

 さらに別の宇宙があることになるのだ。CPT対称性を宇宙全体に適用し、これを宇宙全体で守るためには、この宇宙の鏡写である反宇宙がなければならない。

 すなわちまったく正反対の電荷粒子があり、まさに鏡写で、時間は逆方向に流れている宇宙だ。私たちが暮らす宇宙のいわば双子の片割れのようなもので、両者がなければCPT対称性が維持されない。
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本当に反宇宙が存在するとしたら?

 もしも本当にこのような宇宙があったとすれば、現在の宇宙論にどのような影響を与えるだろうか? それは素晴らしい発見だ。

 まず、CPT対称宇宙は、「インフレーション宇宙」なる、ごく初期に宇宙が加速度的に膨張したなどと想定しなくても、自然に膨張し、粒子で満たされる。

 インフレーション宇宙が起きたとされる証拠はいくつも挙げられているが、その理論的な全体像はいかにも曖昧だ。もっともらしい代替案がいくつも提唱される余地が残されているのだ。

 また、CPT対称宇宙には、新しいタイプのニュートリノが存在するはずだ。

 現在、ニュートリノは、「電子ニュートリノ」「ミューニュートリノ」「タウニュートリノ」の3種類あることが知られている。

 奇妙なことに、これら3種はいずれも「左巻き」(動きに対するスピンの方向)だ。ところがニュートリノ以外の粒子にはどれも、左巻きと右巻きがある。そのためニュートリノにも右巻きがあるのでは? とかねてから疑問に思われてきた。

 CPT対称宇宙では、少なくとも1つ右巻きニュートリノが必要になる。これはほとんど目に見えず、その重力が宇宙に与える影響だけから存在を知ることができる。

 ところで、宇宙に溢れているのに、目に見えず、その重力の影響だけを観察できるという話は、あるものを思い出させる。そう、「ダークマター」だ。

 つまりCPT対称性を宇宙全体に適用し、反宇宙が存在すると仮定すると、宇宙は右巻きニュートリノで満たされ、ダークマターという謎の物質の正体まで説明できるようになるのだ。
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反宇宙の存在を検証する方法

 私たちが鏡写しの反宇宙に行くことはできない。なぜなら、それはビッグバンの裏側、宇宙が始まる以前に存在するからだ。

 例えそこにたどり着けないのだとしても、その存在を検証する方法はある。

 まず、反宇宙が存在したとしたら、3つの左巻きニュートリノは、「マヨラナ粒子」であるはずなのだという。

 たとえば、電子に対する陽子のように、通常の粒子には反物質がある。ところが、マヨラナ粒子は粒子それ自体が反粒子でもある。

 だからニュートリノがマヨラナ粒子であることが判明すれば、それが反宇宙の存在を示すというのだが、現時点でニュートリノにそのような性質があるかどうかは不明だ。

 さらに反宇宙が存在したとすれば、質量のないニュートリノがあるだろうとも予測されている。

 今のところ、ニュートリノの質量については、その上限が示されたにすぎない。だが、いつかニュートリノの質量の正確な測定に成功し、本当に質量のないものがあれば、反宇宙の存在を示す強力な証拠になる。

 そして最後に、反宇宙モデルでは、インフレーション(初期宇宙で起きたとされる爆発的な膨張)は起きないと予測する。そのかわり、宇宙は粒子によって自然に満たされるのだ。

 現在の宇宙論では、インフレーションが起きたとき、時空に巨大なショックを加わり、重力波が広まったとしている。

 しかしCPT対称宇宙では、そのような波は存在しない。これまでこうした原始の重力波の検出がいくども試みられてきたが、今後も無為に終わるのなら、それが反宇宙の存在を告げている可能性があるという。

References:Dark matter may exist because a mirror universe is running backward in time | Live Science / written by hiroching / edited by parumo

追記(2022/03/24)誤字を訂正して再送します。
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2022年03月23日 20:02
  • ID:DoR0tdhw0 #

ヨシ!わからない!!

2

2. 匿名処理班

  • 2022年03月23日 20:15
  • ID:ToXDOc3z0 #

何を書いているのかわからない

「反宇宙」「反宇宙」と連呼しているが
「反宇宙」ってなんだ?

3

3. 匿名処理班

  • 2022年03月23日 20:17
  • ID:t1neZowz0 #

なるほどなー(何も分かってない)

4

4. 匿名処理班

  • 2022年03月23日 20:28
  • ID:k.S4noYm0 #

それが交互にループして「存在」が有るなら無間地獄 勘弁してくれ

5

5. 匿名処理班

  • 2022年03月23日 20:36
  • ID:GZzXm43k0 #

全く同じような宇宙構図を10年ちょっと前から描いているけど、誰もが思いつく構図なんだろうか
ブラックホールの出口が反対側のホワイトホールになっているような感じで

6

6. 匿名処理班

  • 2022年03月23日 20:46
  • ID:l4kW2apk0 #

そっちの宇宙ではこの世には「ビッグクランチ」へと時間が逆流する「反宇宙」なるものが存在するかもしれない。とか言ってるわけか

7

7. 匿名処理班

  • 2022年03月23日 20:58
  • ID:wPEkdwCj0 #

こちらの宇宙
?「髪の毛が後退しているのではない。私が前進しているのである」

あちらの宇宙
?「髪の毛が前進しているのではない。私が後退しているのである」

8

8. 匿名処理班

  • 2022年03月23日 21:10
  • ID:MqPv5A1K0 #

うーん…粒子レベルで私達の宇宙とは全く正反対の動きをする粒子が存在する宇宙があるって事?
それが何で時間が戻る事になるのかわからん
右利きが左利きなる程度の話じゃないの?
粒子=時間ではないよね?
同じ時間の流れの中で逆に回転してるだけのような…
逆なら時間が戻るではなくモテない奴がモテたり強気な奴が弱気な世界じゃない?
仮に正の作用の物質で出来てる私達が逆の作用を持つ世界に行ったら、正と逆の引っ張り合いで弾け飛びそう

9

9. 匿名処理班

  • 2022年03月23日 21:33
  • ID:MqPv5A1K0 #

>>7
ハゲているのではない、薄毛なだけである

10

10. 匿名処理班

  • 2022年03月23日 21:37
  • ID:q0WyKq380 #

ビッグバウンス宇宙論を別の形で言い換えただけでは?

11

11. 匿名処理班

  • 2022年03月23日 21:50
  • ID:ZiS3e1qX0 #

読んでも全く理解できない。かもしれない理論は言ったもん勝ちなだけ

12

12. 匿名処理班

  • 2022年03月23日 21:51
  • ID:h.iEI1NO0 #

レッドドワーフ号で見た、飲みは乾杯で終るんだよ

13

13. 匿名処理班

  • 2022年03月23日 21:54
  • ID:OIspbgf20 #

※8
逆に回転しているという認識で良いんだろうね
妙味は全体で一つの対称図形とするところで
それは万象を回転によって示すことが出来ることなのだろうね
満たす為には反転しているものが在ることになってしまう、と言ってるのだろう

とりあえずCPT対称性について学べたので良しとしようかなー

14

14. 匿名処理班

  • 2022年03月23日 21:58
  • ID:L8pFoyvP0 #

時間は一本線でなくて球状に広がっていると思っている自分には納得できる話かな(自分たちがいる時間は球の表面で、球の反対側が反宇宙)。
けど、ビッグバンと一緒に時間の球も広がり始めたと思ってたから、反宇宙があるとビッグバンが無いというのは逆によくわからないな・・。

15

15. 匿名処理班

  • 2022年03月23日 22:13
  • ID:wWG.IuYo0 #

その説明をする前に(中略)少し長くなるぞ

16

16. 匿名処理班

  • 2022年03月23日 22:20
  • ID:jKEA9qzY0 #

自分もレッドドワーフで見たわ。小説も読んだので感動できるところもある。

永遠に別れてしまった人とももう一度出会うことができる……、
しかし、ンコを(以下略

17

17. 匿名処理班

  • 2022年03月23日 23:33
  • ID:wnboDYsy0 #

テネットみたいなこと?

18

18. 匿名処理班

  • 2022年03月24日 00:11
  • ID:Qgc6bgIE0 #

>>1
うん。なるほど。解らん!

19

19. 匿名処理班

  • 2022年03月24日 00:21
  • ID:Qgc6bgIE0 #

反宇宙の私はきっとスーパーモデルとして世界的に活躍し、ワシントン大学を主席で卒業。外交官になり社交界で大物政治家や一流芸能人と交友関係を結び、大富豪と結婚して企業家としても大成功。
インスタグラムのフォロワーは1000万人を突破。
生まれた子供達は美男美女で‥‥‥



誰か私を止めろやっ!!

20

20. 匿名処理班

  • 2022年03月24日 00:57
  • ID:Xb.xtIAr0 #

この理論が正しかったらビッグバンは起こらなかった事になるわけだから寂しいね。
ビッグバンでこの宇宙が誕生したという説が一番有名で、用語としてもほぼ誰もが聞いたことはあるだろうし。

21

21. 匿名処理班

  • 2022年03月24日 01:31
  • ID:dR1Q8kSq0 #

子供の頃に誰でも考えたことあるだろ
次元の違う正反対の世界があって、
そっちの世界じゃあ自分を取り巻く環境もまた正反対で幸せなんだろうなって

22

22. 匿名処理班

  • 2022年03月24日 02:20
  • ID:pKsmLv5C0 #

ニュートリノのくだりは説得力ある様に感じる。
現在ではニュートリノには質量があるとされているけど、16万光年離れた大マゼラン雲の超新星から来たニュートリノでも地球への到着時刻に光との有意な差は認められなかったからニュートリノの質量は極めて小さいか、もしかしたらゼロなのでニュートリノは光と同じ速さで飛んできたのでは?とも思えるから。

23

23. 匿名処理班

  • 2022年03月24日 02:25
  • ID:2uIWxyOm0 #

ということはその世界に行けば

 彡⌒ミ
(´・ω・`)


 彡ミミ
(´・ω・`)


 彡ミミ
 彡ミミ
(´・ω・`)

24

24. 匿名処理班

  • 2022年03月24日 04:04
  • ID:Qgc6bgIE0 #

>>23
ズラがズレてるって!お兄さん!
 彡⌒ミ
(´・ω・`) ヽ(´o`;)

25

25. 匿名処理班

  • 2022年03月24日 07:31
  • ID:1qKVRVg80 #

マイケルがムーンウォークで前に進む世界があるのですね(違)

26

26.

  • 2022年03月24日 07:42
  • ID:9LmZBKhE0 #
27

27. 匿名処理班

  • 2022年03月24日 08:04
  • ID:P93nt.Tn0 #

電子の反粒子は陽子でなくて、陽電子ですが

28

28. 匿名処理班

  • 2022年03月24日 11:31
  • ID:hs3K3fzV0 #

時間が逆行してるということは終わりがあるってこと?
時間が有限じゃないと逆行がはじまらないからね

29

29. 匿名処理班

  • 2022年03月24日 12:03
  • ID:TkrzJ4ih0 #

インフレーションは実際に観測されてる事実なのだが、これがどうして無かったことになるのかちょっと突っ込んだ説明が欲しいな。

30

30. 匿名処理班

  • 2022年03月24日 12:06
  • ID:wxtsakkP0 #

そもそも我々が存在するこの世界こそ逆行しているのではないだろうか?

我々が一方的に定めた時間も成長も全てが順行だという証拠がどこにあるのだろうか?

我々はビッグバンから悠久の時を経て生まれた存在ではなくビッグバンへ向かって進んでいるのかもしれない。

全ては誰も知り得ないことである。

31

31. 匿名処理班

  • 2022年03月24日 12:35
  • ID:FlFxa3bQ0 #

人生はシミュレーションだとか、この手の話題って屁理屈合戦みたいになるね。とても重要な研究とはいえ。

32

32. 匿名処理班

  • 2022年03月24日 12:41
  • ID:6HwAPTbe0 #

※2
マルチバースのことだろ

33

33. 匿名処理班

  • 2022年03月24日 12:59
  • ID:3xSydWWl0 #

異次元とか反世界とか、漫画の世界やな。

>>28
時間は実際には存在せず、人間の作った概念だけの存在であるって説もある。

34

34. 匿名処理班

  • 2022年03月24日 15:29
  • ID:ivuo3ckI0 #

あーつまりムーンウォークしてる俺がいるってことか

35

35. 匿名処理班

  • 2022年03月25日 12:30
  • ID:ebLwRWqT0 #

マヨラー粒子とかおいしそうね。

36

36. 匿名処理班

  • 2022年03月25日 20:05
  • ID:6.QPleWM0 #

※30
これはそう
自分たちが正宇宙側にいるのか反宇宙側にいるのか誰もわからない
そもそも反対世界なんてあるのかないのかも分からない
こんなこと世界を観測してる存在にしか分からないけど、そんな存在がいるかどうかも分からないんだ

37

37. 匿名処理班

  • 2022年03月26日 10:58
  • ID:GgHdDtU50 #

『逆まわりの世界』は読んだよ。

あるとは思う。
でも観測・干渉できないだろう。
まともにやったら、この広い宇宙を越えてもたどり着けない。
それこそ空間に穴を開けて…重力が逃げてる方向かな?
でも、見る(観測)という事は光(エネルギー)が届くから起こるのであって、この場合は減衰していくことをネガポジ反転に測ることになるのでは?
みえたとしても宇宙の開闢とか終焉ではなく普通に『逆再生』する宇宙の姿…
う〜んわからなくなってきたよ。

38

38. 匿名処理班

  • 2022年03月26日 21:57
  • ID:XuXCs4pv0 #

Tenetのことかな?

39

39. 匿名処理班

  • 2022年03月26日 22:00
  • ID:9fG1vTTc0 #

これを読んでそれらしいコメント書ける人は、根っから理系大好きなんだろう。
高校時代、間違って理系コース取り、物理が100点満点で10点だった私には全くチンプンカンプン。当然のごとく浪人して文系に変えて、政経学部に入れてよかった。

40

40. 匿名処理班

  • 2022年03月27日 23:21
  • ID:yYlPhg7y0 #

逆宇宙か

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