Our website does not support Internet Explorer.

To get the best experience on our website and of our content, please use a more modern browser like Edge, Chrome, Safari or similar.

Hurja teoria toisesta maailmankaikkeudesta: universumin peilikuva

Aika kulkee takaperin, ylhäällä on alhaalla ja valo on pimeää. Osa fyysikoista esittää, että universumimme rinnalla on toinen, jossa kaikki on toisinpäin ja jossa voi olla myös elämää. Nyt teoria aiotaan panna testiin.

Kuvittele maailma, joka on melkein kuin se, jonka tunnet.

Tähdet, ihmiset ja eläimet ovat muuten samanlaisia, mutta ne ovat toisinpäin.

Maa kiertää Aurinkoa päinvastaiseen suuntaan, sydän on elimistön oikealla puolella, ja kellon viisaritkin kulkevat takaperin.

Viime vuosina joukko fyysikoita on kehitellyt teoriaa peiliuniversumista eli maailmankaikkeudesta, joka on kuin peilikuva tuntemastamme.

Teorian mukaan tämän rinnakkaismaailmankaikkeuden jäljille päästään neutronien avulla.

Joissakin kokeissa nämä atomiytimen hiukkaset näyttävät hetkeksi katoavan. Ilmiötä ei ole osattu selittää.

Uuden teorian mukaan neutronit siirtyvät peiliuniversumiin ja muuttuvat meille näkymättömiksi ”peilineutroneiksi”.

Nyt kaksi tutkijaryhmää, toinen Oak Ridgessä Yhdysvalloissa ja toinen Lundissa Ruotsissa, aikoo panna teorian testiin.

Jos peilineutronien olemassaolo voidaan todistaa, neutronien avulla voidaan olla yhteydessä peiliuniversumiin, sanoo teoria.

Maailmankaikkeudesta toiseen liikkuvat neutronit voisivat myös selittää pimeän aineen, jota ei voida havaita teleskoopeilla mutta josta koostuu jopa 25 prosenttia maailmankaikkeuden massasta.

Neutronien elämä hämmästyttää

Kaikki aine koostuu atomeista, ja atomin ydin koostuu protoneista ja neutroneista.

Neutronit vakauttavat atomin ytimen.

Ilman neutroneja kaikki aineet paitsi vedyn ytimet olisivat radioaktiivisia eikä tähtiä, planeettoja eikä elollisia olentoja olisi olemassa.

Atomiytimessä ydinvoimat pitävät protonit ja neutronit yhdessä, mutta sen ulkopuolella vapaat neutronit hajoavat protoneiksi, elektroneiksi ja antineutriinoiksi – eli ne ”kuolevat”.

Neutronien elinikä viittaa peiliuniversumiin

Fyysikot voivat mitata neutronien elinikää kahdella tavalla: neutroneja laitetaan säiliöön ja rekisteröidään, kuinka monta niistä hajoaa eli "kuolee" ja milloin – tai ohjataan neutronit putkeen, jolloin ne muuttuvat protoneiksi ja jolloin protonit laskemalla voidaan saada selville neutronien häviämistahti.

Jälkimmäisellä tavalla on saatu 9 sekuntia pidempi elinaika, mitä selittäisi uusi teoria, jonka mukaan osa neutroneista häviää peiliuniversumiin, mikä pidentää mitattavaa aikaa.

Fyysikot ovat yrittäneet selvittää neutronien elinikää kahdella erilaisella tutkimusmenetelmällä.

Toinen on niin sanottu pullomenetelmä. Siinä neutroneja kootaan pullon kaltaiseen säiliöön, jossa niiden hajoamista seurataan ja lasketaan tietyin väliajoin, miten monta neutronia on jäljellä.

Näin saadaan laskettua neutronien keskimääräinen elinikä.

Toinen keino on sädemenetelmä. Siinä lähetetään neutronisäde testiputken läpi ja lasketaan, miten monta protonia syntyy säteen kulkiessa putkessa.

Määrästä voidaan päätellä, montako neutronia hajoaa.

Kun tiedetään putken pituus ja neutronien nopeus, voidaan laskea tarkka ajankohta, jolloin neutronit hajoavat.

Periaatteessa molempien menetelmien pitäisi tuottaa sama tulos, koska taustalla on sama fysiikan ilmiö, joka ei riipu mittaustavasta.

Silti tulokset ovat erilaiset, ja ero pysyy samana, vaikka koe toistettaisiin monta kertaa.

Pullomenetelmällä neutronin eliniäksi saadaan 14 minuuttia ja 39 sekuntia. Sädemenetelmä antaa tulokseksi 14 minuuttia ja 48 sekuntia.

Yhdeksän sekunnin ero on niin suuri, että todennäköisyys, että se olisi silkkaa sattumaa, on yksi prosentin miljoonasosa.

Neutronit matkaavat universumista toiseen

1 / 3
123

Teorian mukaan neutronit kulkevat meidän tuntemamme maailman­aikkeuden ja peiliuniversumin välillä. Molemmat syntyivät alkuräjähdyksessä, ja molemmissa on planeettoja, joilla voi olla elämää.

Peiliteoria antaa selityksen

Osa fyysikoista uskoo, että ero neutronien eliniässä voidaan selittää uudenlaisella fysiikalla.

Heidän mukaansa neutronit eivät aina hajoa protoneiksi, elektroneiksi ja antineutriinoiksi.

Sen sijaan ne voivat kadota peiliuniversumiin, joka on olemassa oman maailmankaikkeutemme rinnalla mutta jota emme voi havaita.

Peiliuniversumissa neutronit muuttuvat ”peilineutroneiksi”. Tämä ilmiö selittäisi eron eri menetelmillä mitatussa neutronien eliniässä.

Sädemenetelmällä tehdyssä kokeessa tutkijat tietävät putken pituuden ja neutronien nopeuden perusteella, miten monta neutronia putkessa pitäisi olla.

Putkesta ulos tulevien protonien määrä kertoo, miten monta neutronia hajoaa.

Todennäköisin hajoamisaika on se ajankohta, jolloin neutronien ja protonien määrän ero on pienin.

Jos matkalla katoaa neutroneja, ero kasvaa ja kestää kauemmin, ennen kuin saadaan aika, jolloin hajoamisia on eniten.

Jos teoria pitää paikkansa, myös yksi fysiikan suurimmista avoimista kysymyksistä – mitä on pimeä aine – voi saada vastauksen.

Pimeä aine on fyysikkojen antama nimi hiukkasille, joita ei voi nähdä mutta joiden olemassaolo on osoitettu sen perusteella, miten ne vaikuttavat muihin maailmankaikkeutemme kappaleisiin.

Kun esimerkiksi mitataan galakseista tulevaa valoa, tulos ei mene yksiin galaksien massan kanssa.

Valomittauksien mukaan galaksien pitäisi olla raskaampia kuin ne laskelmien mukaan ovat, jotta ne voisivat liikkua havaitulla tavalla.

Jotta yhtälö pitäisi paikkansa, tarvitaan ylimääräinen massa, pimeä aine.

Jos neutronit voivat puikahtaa peiliuniversumin puolelle ja muuttua itsensä peilikuviksi, ne voivat myös olla pimeää ainetta.

Teorian mukaan siis pimeä aine on neutroneja, jotka kulkevat tämän maailmankaikkeuden ja peiliuniversumin välillä ja vaikuttavat painovoimallaan molemmissa.

Leah Broussard haluaa osoittaa peiliuniversumin teorian todeksi kokeella, jossa neutronit käyvät peiliuniversumissa seinän läpi.

Testi kurkistaa peilin taakse

Parhaillaan kaksi tutkijaryhmää valmistelee kokeita, joilla teoria voidaan testata.

Oak Ridgen tutkimuskeskuksessa Yhdysvalloissa peilineutroneja etsitään ampumalla neutroneja paksuun muuriin, jonka läpi tai ohi niiden ei pitäisi päästä.

Jos muurin takana oleva ilmaisin silti havaitsee neutronin, on mahdollista, että neutroni on käväissyt rinnakkaismaailmankaikkeudessa ja tupsahtanut takaisin muurin toiselle puolelle.

Ilmaisin havaitsee vain neutroneja, jotka ehtivät kadota ja palata matkallaan muurin läpi.

Tutkijat yrittävät magneettikentän avulla ohjata neutroneja ja säädellä, miten moni niistä kulkee muurin poikki.

European Spallation Source -tutkimuslaitoksessa Ruotsin Lundissa selvitetään, voiko neutroneista tulla antineutroneja.

Yleensä antineutronien syntyyn tarvitaan törmäys muiden hiukkasten, kuten protonien tai antiprotonien, kanssa.

Jos peiliuniversumi on olemassa, neutroni voi ehkä siirtyä sinne ja palata sitten antineutronina.

Alkuräjähdys loi tuplauniversumin

Teorian mukaan peiliniversumi syntyi samassa alkuräjähdyksessä kuin omammekin ja se on laajentunut ja muodostanut atomeja, galakseja, tähtiä ja planeettoja samalla tavalla.

Siellä esiintyisi siis todennäköisesti myös elämää.

On myös esitetty ajatus, että peiliuniversumin asukkaiden kanssa olisi mahdollista viestiä neutroneihin koodatuilla sanomilla.

Jotkut tutkijat ovat visioineet reaktorista, joka tuottaisi energiaa peiliuniversumien neutroneista.

Tällaisen reaktorin teho olisi tuhat kertaa niin suuri kuin samankokoisen ydinreaktorin.

Lue myös:

Hiukkaset

Tämä on korkein mahdollinen lämpötila

2 minuuttia
Hiukkaset

Kvanttimikrofoni kuulee kaikkein vaisuimmat äänet

8 minuuttia
Hiukkaset

Aineen pienimmät rakenneosaset

1 minuuttia

Kirjaudu sisään

Tarkista sähköpostiosoite
Salasana vaaditaan
Näytä Piilota

Oletko jo tilaaja? Oletko jo lehden tilaaja? Napsauta tästä

Uusi käyttäjä? Näin saat käyttöoikeuden!

Nollaa salasana

Syötä sähköpostisi, niin saat ohjeet salasanan nollaamiseksi.
Tarkista sähköpostiosoite

Syötä koodi

Olemme lähettäneet sinulle sähköpostilla koodin osoitteeseen
Virhe: Syötä koodi

Uusi salasana

Salasana vaaditaan
Näytä Piilota