دانشمندان معتقدند ممکن است در جایی از جهان، یک «ضدجهان» وجود داشته باشد که تصویری آینه‌ای از جهان ما بوده و تقریباً هر کاری را که ما انجام می‌دهیم، معکوس کند. اگر این نظریه درست باشد، می‌تواند وجود ماده تاریک را توضیح دهد.
بیگ‌بنگ و ماده تاریک: پس‌زمینه‌ای از یک معمای بزرگ
ابتدا یک پس‌زمینه کوتاه: «بیگ‌بنگ» یک اصطلاح کلی است که شامل نظریه‌های گوناگونی است که توسط کیهان‌شناسان، یعنی دانشمندانی که سعی دارند ساعت را تا حد ممکن به لحظه آغاز جهان برگردانند، مورد مطالعه قرار می‌گیرد. اکثر آن‌ها توافق دارند که ماده به بیرون فوران کرده، اما درباره جزئیاتی مانند اینکه آیا دما در آن لحظه اولیه بسیار داغ بوده یا در حد «صفر مطلق» سرد بوده، اختلاف‌نظر وجود دارد. همچنین در مورد آنچه ممکن است قبل از خود بیگ‌بنگ رخ داده باشد، توافق کاملی وجود ندارد. آیا ممکن است آنچه ما آن را بیگ‌بنگ می‌نامیم، نقطه عطف یک «جهش» بزرگ‌تر در حال وقوع بوده باشد؟ تصور کنید روی یک ترامپولین بالا و پایین می‌پرید و پاهایتان تقریباً به زمین می‌رسند، سپس تنها نیمه دوم جهش به سمت بالا را می‌بینید؛ این تصویر بدون نیمه اول جهش به سمت پایین، بی‌معنی است!
اگر ماده تاریک وجود داشته باشد، شاید حتی گیج‌کننده‌تر از بیگ‌بنگ برای دانشمندان باشد. دلیل آن این است که ماده تاریک یک بخش کلیدی برای تکمیل معمای مبهم «جهان اطراف ما امروز از چه چیزی تشکیل شده است؟» است، نه میلیاردها سال پیش. ماده تاریک بخش عمده‌ای از «ماده» موجود در جهان را تشکیل می‌دهد، اما ما هرگز نتوانسته‌ایم آن را به طور مستقیم ببینیم.
ماده تاریک چگونه در برابر دیدگان ما پنهان شده است و ویژگی‌های آن چیست؟ این‌ها معماهای بزرگی هستند که بسیاری از ایده‌های دیگر بر پایه آن‌ها بنا شده‌اند. در حال حاضر، یکی از راه‌های توصیف ماده تاریک بسیار ساده است: منظور از «تاریک»، غیر درخشان بودن آن است، که یک اصطلاح فنی برای ماده‌ای است که هیچ فوتونی را به شکلی که ما بتوانیم تشخیص دهیم، منعکس یا منتشر نمی‌کند. اما ما می‌توانیم اثرات فیزیکی (نه بصری) ماده تاریک را در چیزهایی مانند امواج گرانشی اندازه‌گیری کنیم.
نظریه جدید: ضدجهان معکوس در زمان
اکنون به نظریه اصلی بازمی‌گردیم. آیا ممکن است یک «ضدجهان» به موازات جهان ما، اما به صورت معکوس در زمان، در حال حرکت باشد؟ اگر چنین باشد، این ضدجهان اساساً «به سمت عقب» و قبل از بیگ‌بنگ گسترش می‌یابد، به همان شکلی که جهان ما «به سمت جلو» در زمان پیش رفته است. در مقاله‌ای که در سال ۲۰۱۸ در مجله “Annals of Physics” منتشر شد، محققان از مؤسسه فیزیک نظری پریمیتر در انتاریوی کانادا، پیشنهاد کردند که بیگ‌بنگ ممکن است کوچک‌تر و متقارن‌تر از چیزی باشد که ما تصور می‌کنیم.
این محققان می‌نویسند: «از جمله، ما به تفصیل یک نتیجه قابل توجه از این فرضیه را توضیح خواهیم داد، یعنی ارائه یک توضیح جدید و بسیار اقتصادی برای ماده تاریک کیهانی.»
یکی از نکات جذاب در مورد این مدل بیگ‌بنگ این است که نیاز به پدیده‌ای را که دانشمندان آن را «تورم» می‌نامند، از بین می‌برد؛ تورم دوره‌ای است که در آن جهان به طور گسترده‌ای منبسط شد تا اندازه آن را بلافاصله پس از تولد توجیه کند. در عوض، ماده می‌توانست به طور طبیعی و با سرعت کمتر در طول زمان منبسط شود، که این امر می‌تواند توضیح ما را در مورد آنچه رخ داده است، ساده‌تر کند.
و برای اینکه این دو جهان «قبل و بعد» واقعاً متقارن باشند، ما باید یک ذره را به درک فعلی خود از جهان اضافه کنیم. امروز، ما نوترینوها را می‌شناسیم؛ ذرات بسیار ریزی که تنها در گرانش و برهم‌کنش ضعیف نقش دارند. اگر جهان ما توسط یک جهان مشابه که به صورت معکوس در زمان از بیگ‌بنگ در حال حرکت است، آینه‌ای شده باشد، آنگاه چیزی که ما آن را ماده تاریک می‌نامیم، در واقع می‌تواند نسخه‌ای از یک نوترینو باشد که «راست‌گرد» است، اصطلاحی که به جهت حرکت نوترینو اشاره دارد. این ذره، مخالف طبیعی نوترینوهای چپ‌گرد در جهان دیگر خواهد بود.
اگر این‌ها برایتان عجیب و غیرمنتظره به نظر می‌رسند، کاملاً حق دارید. اما تکرار و آزمون این نوع نظریه‌های جدید، بخش حیاتی کیهان‌شناسی است، زیرا دانشمندان باید نظریه‌های موجود و منتشر شده داشته باشند تا بتوانند آن‌ها را مطالعه کرده و گام نظری بعدی خود را تعیین کنند. انجام این کار از طریق پاسخ‌دهی عمومی و با استفاده از مشاهدات و اندازه‌گیری‌های خود بسیار آسان‌تر است و این روند، یک مسیر زیبا از ایده‌ها را در طول زمان ایجاد می‌کند؛ مسیری که در آن ما درک خود را اصلاح کرده و راه‌های پیچیده‌تری برای مشاهده جهان توسعه می‌دهیم.
دیدگاه ها