Антиматерия против темной энергии: Великая битва сил

Но вот недавняя работа итальянских ученых дает довод в пользу альтернативного объяснения. Согласно этой версии, причиной расширения может служить взаимодействие материи с антиматерией, которые взаимно отталкиваются за счет своего рода «антигравитации», понятия, знакомого нам скорее по научной фантастике, нежели реальности. И все же, Массимо Виллата (Massimo Villata) и его коллеги пришли именно к ней, и вот как они это сделали.

Во-первых, частицы вещества и антивещества обладают положительной массой и плотностью энергии. Во-вторых, участие частицы в гравитационном взаимодействии определяется лишь ее массой. Соответственно, две частицы, обладающие положительной массой, будут притягиваться. Так притягиваются друг с другом частицы вещества и частицы антивещества. Но как будут взаимодействовать гравитационно частица вещества и частица антивещества? Тут нам потребуется «в третьих».

В третьих, физические законы обладают свойством СРТ-симметрии, т. е., упрощенно говоря, все уравнения прекрасно действуют при любых преобразованиях, в которых знаки заряда, четности и времени меняются на противоположные. Это касается и уравнения Общей Теории Относительности. Так что если заменить заряд частицы на противоположный (как в случае частицы и античастицы), это приведет лишь к смене знака ее гравитации. Между частицей и античастицей будет действовать не притяжение, а отталкивание.

Итальянские ученые приводят забавную иллюстрацию с мифическим яблоком, упавшим на голову Ньютона. По их словам, анти-яблоко не могло бы притянуться к анти-Земле и упасть на голову анти-Ньютона — вместо того оно просто унеслось бы подальше в космос. Если уравнения ОТО обладают СРТ-инвариантностью, вещество и антивещество должны проявлять «антигравитацию». На самом большом масштабе, по словам Виллаты, это взаимодействие проявляется расширением Вселенной.

Конечно, авторам работы пришлось как-то проиллюстрировать тот известный факт, что несмотря на все их выкладки, частицы материи и антиматерии, сталкиваясь, аннигилируют. Соответственно, в рамках нашей Вселенной, где колоссальных аннигиляций не наблюдается, а античастицы встречаются лишь в недрах ускорителей, антивещества должно просто не хватать на то, чтобы противодействовать всей гравитации мира. Массимо Виллата разрешает этот парадокс, разнося вещество и антивещество в пространстве. Ему приходится предложить модель Вселенной, в которой антивещество заполняет огромные пустоты между скоплениями галактик. Именно отталкивание вещества от него, по мнению ученого, объясняет то, что пустоты остаются пустыми. Осталось объяснить, почему до сих пор и в пустотах никто не наблюдал никаких следов антиматерии.

По публикации Universe Today