ماذا لو كان عالم المادة المظلمة مرآةً لعالمنا، مع مجموعة من القواعد المكسورة؟ تشير نظرية جديدة إلى أن هذا يمكن أن يفسر سبب ظهور المادة المظلمة بكثرة ولكنها غير مرئية.
المادة المظلمة مادة غامضة وغير معروفة تشكل معظم الكتلة في الكون؛ لكل 2 رطل (1 كيلوجرام) من المادة العادية، هناك حوالي 10 رطل (5 كجم) من المادة المظلمة. لا يتفاعل مع الضوء أو المادة العادية. ولا يستطيع العلماء اكتشافه إلا من خلال تأثير جاذبيته الدقيقة على المادة العادية، مثل المجرات وحركات المجرات. تطوير الهياكل الكبيرة جدا في الزمن الكوني.
ونظرًا لأن المادة والمادة المظلمة تعملان بموجب قوانين مختلفة، فقد يكون من السهل الاعتقاد بأن أحدهما سيهيمن على الآخر تمامًا. ولكن على الرغم من وجود خصائص مختلفة إلى حد كبير، فإن المواد غير الرسمية والمقاييس الموضوعية لا تزال في نفس الملعب. يبدو الأمر وكأنه صدفة غريبة. ولتفسير ذلك، اقترح العلماء أنه قد يكون هناك نوع من العلاقة الخفية بينهما. لقد نشروا دراستهم في 22 يناير arXiv المطبوع مسبقًا.
يقول الباحثون أنه مقابل كل تفاعل فيزيائي في المادة الطبيعية، هناك مرآة في عالم المادة المظلمة. وقال الباحثون إن هذا سيكون نوعًا جديدًا من التناظر في الطبيعة، والذي من شأنه أن يربط بين عوالم المادة الطبيعية والمظلمة.
يساعد هذا التناظر في تفسير سبب تواجد المادة المظلمة والمادة العادية بنفس الوفرة تقريبًا.
متعلق ب: تشير دراسة نظرية جديدة إلى أن كوننا يندمج مع “الأكوان الصغيرة”، مما يؤدي إلى توسعه
ويشير الباحثون في هذه الورقة إلى مصادفة غريبة أخرى. في فيزياء المادة العادية، يمتلك النيوترون والبروتون نفس الكتلة تقريبًا، ويرتبطان معًا لتكوين ذرات مستقرة. إذا كان البروتون أثقل قليلا، فهو غير مستقر تماما ويضمحل خلال دقائق قليلة، مما يجعل تكوين الذرات مستحيلا. وفي هذا السيناريو الافتراضي، سيتكون الكون من بحر من النيوترونات العائمة.
ربما يقترح الباحثون أن هذا الكون الخيالي المكسور هو في الواقع نسخة مرآة من المادة المظلمة في كوننا. أدى مزيج خاص من الفيزياء إلى أن يكون للبروتون نفس كتلة النيوترون؛ ربما في مرآة المادة المظلمة، لعبت تركيبة الفيزياء بشكل مختلف، مما تسبب في تبخر “البروتون المظلم” وهروب بحر من “النيوترونات المظلمة” – المادة التي نعترف بها على أنها مادة مظلمة.
يسمح نموذج المرآة المقترح هذا بإمكانية التفاعلات الغنية بين جسيمات المادة المظلمة – الذرات المظلمة، والكيمياء المظلمة، والمادة المظلمة. الجدول الدوري المظلم للعناصر المظلمة – لاحظ الباحثون أنه لا يمكن أن يكون هناك الكثير من الارتباط. إذا تفاعلت المادة المظلمة مع نفسها كثيرًا، فمن الممكن أن تتراكم أكثر مما يعتقد العلماء. لذا فإن معظم المادة المظلمة يجب أن تكون بسيطة نسبيًا: بحر من الجسيمات المحايدة العائمة.
وهذه التفاعلات الإضافية، وهي مرآة مظلمة لعالمنا الكيميائي، ستساعد علماء المستقبل على اختبار هذه النظرية. في بداية الكون، عندما تشكلت العناصر الأولى في البلازما النووية، خضعت المادة العادية للتخليق النووي. إذا كانت هذه الفكرة الجديدة صحيحة، فإن عملية التخليق النووي المرآة تحدث أيضًا في المادة المظلمة. في تلك الأيام الأولى الفوضوية، ربما تكون القنوات قد فُتحت بين العالمين، وأثر كل منهما على الآخر.
ومن خلال القياس الدقيق لمعدل تكوين العناصر – وهو ما يأمل الجيل القادم من مراصد علم الكونيات أن يفعله – يمكن للعلماء العثور على دليل على إحدى هذه القنوات والحصول على لمحة عن الكون المظلم للمرآة.
