Sümmeetriline Universum

"Sümmeetriline Universum" ("Симметричная Вселенная") on Gustav Naani artikkel, mis ilmus 1964. aastal Tartu Astronoomia Observatooriumi Publikatsioonides (Публикации Тартуской астрономической обсерватории; kd XXXIV, nr 2, lk 421–444).

Naan kandis selle ette NSV Liidu Teaduste Akadeemia Astronoomianõukogu Kosmogooniakomisjoni pleenumil 29. jaanuaril 1964.

Kokkuvõte

Pole peaaegu midagi teada sellest, miks Universum eksisteerib. Ühe vastuse järgi on selle loonud looduseülene jõud. Teine lähtub Melissose teesist ex nihilo nihil fit, mis nüüd on võtnud jäävusseaduste kuju, ning ütleb, et Universumil ei ole loodusevälist põhjust. Esimene vastus pole loogiliselt korrektne, sest see tekitab kaks veel raskemat küsimust: miks eksisteerib jumal ja kas ta eksisteerib. Teine vastus taandub sellele, et küsimus on tühi. Siiski tuleb otsida ka otsesemat vastust. Ja küsidagi võib peenemalt, näiteks: kas Universumi olemasolu on paratamatu? Ehk: kas Universum võiks kas üldse mitte eksisteerida või eksisteerida kuidagi teisiti? (Oleks ebameeldiv, kui Universumi eksisteerimine oleks juhus!) Niisugune küsimuseasetus võib tunduda liiga abstraktne, kuid sel on aspekt, millel on reaalne füüsikaline mõte. See on antimaailma probleem, mille tähtsus on eriti selge seoses laenguparadoksiga.

Laenguparadoks seisneb selles, et kuigi osakesed (aine) ja antiosakesed (antiaine) on täiesti võrdõiguslikud, koosneb meid ümbritsev maailm millegipärast peaaegu täielikult ainult osakestest (ainest). See paradoks on raskem kui klassikalised kosmoloogilised paradoksid (gravitatsiooniparadoks ja fotomeetriline paradoks), sest raskus ei teki mitte seoses konkreetsete füüsikaseaduste rakendamisega, vaid asi on sümmeetriaseaduste näivas või tegelikus rikkumises: neid ju tuleb teaduse praegusel arenguastmel pidada kõige fundamentaalsemateks loodusseadusteks, sest jäävusseadused osutuvad aina selgemalt sümmeetria ilminguteks või tagajärgedeks. Kapitaalsed raskused tuleb ka ületada kapitaalselt. Sellepärast tundub, et maailma laengulise asümmeetria seletamine näiteks viitega algtingimuste asümmeetriale ei ole rahuldav, sest ka algtingimuste sümmeetria vajab seletust. Igatahes on mõistlik vaadelda ka võimalust, et Universum ongi tegelikult laengusümmeetriline: maailma(de) kogulaenguid kompenseerivad antimaailmade vastasmärgiga laengud.

Oletuse, et võivad eksisteerida antiosakestest koosnevad antimaailmad, esitas esimesena Paul Dirac oma Nobeli loengus 1933. Ta leidis, et kui täielik sümmeetria positiivsete ja negatiivsete elektrilaengute vahel on fundamentaalne loodusseadus, siis peab olema juhus, et Maal ja tõenäoliselt kogu päikesesüsteemis on tavaliste negatiivsete elektronide ja positiivsete prootonite ülejääk; võib-olla mõned tähed koosnevad peamiselt positronidest ja negatiivsetest prootonitest; muidugi peab kumbagi sorti tähti olema ühepalju; mõlemal on täpselt ühesugused spektrid ja me ei saa neid praegu astronoomiliselt eristada. Vahepeal on oletus, et laengutevahelise sümmeetria on fundamentaalne, leidnud täielikku kinnitust. Kinnitust ei ole leidnud mitte ainult antiprootoni olemasolu, vaid on osutunud, et kõik osakesed eksisteerivad osakeste ja antiosakeste paaridena (neutraalsete osakeste puhul on osake samane antiosakesega). Ikka veel ei ole praktiliselt võimalik eristada antitähte (antigalaktikat) tähest (galaktikast), kuigi eristamine on põhimõtteliselt võimalik selle järgi, et tähtedes tekib termotuumaprotsesside puhul neutriinode, antitähtedes antineutriinode voog. Olukord on muutunud aga teravamaks selles mõttes, et nüüd ei tule rääkida mitte ainult antimaailma võimalikkusest, vaid nähtavasti selle paratamatusest, mis järeldub sellest, et maailm eksisteerib ning osakesed ja antiosakesed on täiesti võrdõiguslikud. Universum peab olema sümmeetrilisem, kui vaatlused näitavad. Vaatlused ei saa praegu antiainest koosnevate kosmiliste objektide olemasolu kinnitada ega ümber lükata. Asi on aga selles, et kui nad peavad eksisteerima, siis tuleb näidata, kuidas nad saavad tekkida ja tavalisest ainest objektidega koos eksisteerida. Olemasolevad hüpoteesid ei ole piisavalt kapitaalsed. Näiteks oletus, et aine ja antiaine saavad kosmilistes mastaapides eralduda gravitatsiooni tõttu, eeldab, et antiosakestel on negatiivne mass (gravitatsiooniline tõukumine), mis on nähtavasti võimatu (Leonard Schiffi tulemus). Vähem haavatav on hüpotees, et antiainest objektid tekivad laengusümmeetrilise Universumi fluktuatsiooni tagajärjel (Bruno Pontecorvo). See eeldab, et Universumis eksisteeriks suur laengusümmeetriline "foon", mis võib koosneda ühesuguse tihedusega neutriinodest ja antineutriinodest. Neutriinode energiatihedus on praegu selleks liiga väike, kuid võib-olla need fluktuatsioonid leidsid aset Metagalaktika paisumise esimestel etappidel, mida kirjeldab Friedmanni mudel. Nii et see hüpotees sõltub konkreetsest kosmoloogilisest mudelist. See, et tegu on parima olemasoleva mudeliga, ei muuda asja, aga sümmeetriaseadused on hierarhiliselt palju kõrgemal kui gravitatsioonivõrrandite konkreetsed lahendid ning isegi kõrgemal kui gravitatsioonivõrrandid. Sellepärast ei rahulda nähtavasti seegi hüpotees intuitiivset kapitaalsusenõuet. Igatahes on legitiimne vaadelda Diraci antimaailma hüpoteesi kõrval ka teisi võimalusi.

Toome sisse klassikalisest Diraci antimaailmast erineva antimaailma mõiste. Seda võimalikkust ennustavad elementaarosakeste teooria edusammud, mis näitavad aine (välja), ruumi ja aja sümmeetriaomaduste tihedat seost. Erirelatiivsusteooria näitas liikumise, ruumi ja aja tihedat seot. Üldrelatiivsusteooria sidus ruumi ja aja omadused mateeria ja selle liikumisega gravitatsiooni kaudu. Tänu elementaarosakeste teooriale on selgunud, et relatiivsusteooria osutab mateeria, liikumise, ruumi ja aja veel sügavamale seosele: CPT-teoreem ütleb, et "normaalsete kommutatsioonireeglitega" (st lokaalne) ja Lorentzi omateisenduste suhtes invariantne väljateooria on invariantne ka mis tahes järjekorras sooritatud laengu ümberpööramise (C), ruumipeegelduse (P) ja aja pööramise (T) korrutise suhtes. See tähendab: iga mõistlik väljateooria, mis rahuldab erirelatiivsusteooria printsiipe, osutub õigeks ka pärast osakeste asendamist antiosakestega ning samaaegset kõigi ruumi ja aja koordinaatide peegeldust. Ehk: kõik füüsikalised protsessid, milles osalevad meile tuntud elementaarosakesed, on CPT-teisenduse suhtes invariantsed. Nimetame antimaailmaks maailma, mis on saadud tavalise maailma CPT-teisenduse teel. Siin ei piirduta tavaliste osakeste asendamisega antiosakestega, vaid ka pööratakse maailma ruumilis-ajaline karkass pahupidi.

Katse näitab, et protsessid, milles osalevad elementaarosakesed, on invariantsed nii CPT-teisenduse kui ka T-teisenduse (aja pööramise) suhtes. On muidugi formaalselt võimalik, et tulevikus osutub, et ka see invariantsus ei ole universaalne. Siiski on sel väga soliidne alus, teoreem toetub vahetult füüsika rühmateoreetilistele alustele. Sellepärast on alust loota, et selle invariantsuse rikkumisi ei avastata. Siin on CPT-invariantsus lihtsalt postuleeritud. Postuleerime, et mitte ainult mikromaailma protsessid, vaid kõik füüsikalised protsessid on CPT-teisenduse suhtes invariantsed. Siis toimub antimaailmas kõik samade seaduste järgi nagu maailmas. Ehk: kui maailm pöörataks hetkega pahupidi, siis me ei märkaks seda. Ehk: mitte mingite vaatlustega maailma sees (ja teistsugused polegi võimalikud) ei saa kindlaks teha, kas me oleme maailmas või antimaailmas. Seda võib nimetada maailma relatiivsuse printsiibiks. Kumbki maailm on iseenesest maailm ja teise suhtes antimaailm. Antimaailmal on negatiivne energia (mass). See järeldub sellest, et aeg on seal pööratud (voolab tagurpidi). Tavalises maailmas ei saa füüsikaliste seisundite kirjeldamiseks kasutada relativistliku lainevõrrandi suvalist lahendit, sest igal niisugusel võrrandil on lahendeid, mis vastavad energia mõlemale märgile. Tuleb spetsiaalselt välja valida lahendid, mis vastavad energia positiivsetele väärtustele (neljamõõtmelise hüperboloidi positiivsele harule). Selline valik mitte ainult et ei järeldu teooria alustest, vaid on ka nendega vastuolus: negatiivse energiaga lahendite kõrvalejätmine rikub välja lokaalsuse nõuet. Võtted, millega võõrlahendid kõrvaldatakse, tulevad teooriasse väljastpoolt ning on selles mõttes kunstlikud. Et aja pööramine toob kaasa energia märgi muutumise, mis ei ole lubatav, siis ei saa sellele vastavusse seada ühtki unitaarset operaatorit; Eugene Wigner pani ette seada sellele vastavusse antiunitaarse operaatori. Praegu pole neid kavalusi tarvis, olukorda võib võtta ja peab võtma nii, nagu see on, vastavuses teooria aluste ja seesmise mõttega. Kui jääda maailma (või mis teeb sama välja, antimaailma) piiridesse, siis energia märk ei anna end kuidagi tunda. Aga see on oluline siis, kui vaadelda Universumi "summaarseid" omadusi.

Nimetame süsteemi, mis koosneb maailmast ning sellest CPT-teisenduste abil saadud antimaailmast, Universumiks. Sel on sügav sümmeetria, mis saab eriti ilmseks Universumi "summaarsete" omaduste vaatlemisel. Vaatleme kõigepealt "maailma", mis koosneb ainult kahest osakesest (näiteks prootonist ja elektronist), millel on teatud massid, impulsid, ruumi- ja ajakoordinaadid jne. "Antimaailm" koosneb siis antiprootonist ja positronist, mille parameetrite väärtused on samade absoluutväärtustega, kuid vastupidiste märkidega. Sooritame maailma ja antimaailma formaalse liitmise ükskõik kumma taustsüsteemis. Kõigi parameetrite summaarne väärtus on null. Osakeste arvu ega sortide arvu suurendamine ega maailma mingi muu keerustamine ei muuda Universumi summaarseid omadusi. Keskmiselt ei sisalda sümmeetriline Universum midagi muud peale ruumi ja aja. Maailm ja antimaailm "taanduvad" vastastikku, mis õigustab terminit "antimaailm", nii nagu antiosake koos osakesega taanduvad vastastikku, kui nad annihileeruvad. Antimaailma puhul oleks annihileerumine täielik, sõnasõnaline. Aga reaalne annihileerumine ei ole võimalik, sest maailm ja antimaailm eksisteerivad ühitamatutes ajalis-ruumilistes karkassides. Ükski füüsikaline liikumine ei saa ühitada sündmust maailmas sündmusega antimaailmas. Seda näitavad kas või rühmateoreetilised kaalutlused. Ruumiliste ja ajaliste koordinaatide peegeldust tõlgendatakse geomeetria keeles kahe järjestikuse 180-kraadise pöörde tulemusena omavahel risti olevatel "tasanditel" (näiteks tasandil (x, y) ja tasandil (z, t)) neljamõõtmelises "ruumis". Aga teise pöörde puhul (ruumi-aja tasandil) ületatakse valguskoonuse pind, mis on lubamatu, sest siis ületataks valguse kiirus. Järelikult on maailma ja antimaailma vaheline vastastikmõju võimatu (kui jääda erirelatiivsusteooria ning lokaalsuse postulaadi juurde). Võib-olla peab ettevaatuse mõttes ütlema, et vastastikmõju tavalises mõttes tavalistes tingimustes on võimatu. Vastastikmõju puudumine ei tähenda, nagu antimaailm oleks tunnetamatu. Tunnetades maailma kui füüsilist objekti, tunnetame samavõrra ka antimaailma. Antimaailma ei saa siin tavalisel kombel kujutleda ajas ja ruumis kauge ebatavalise objektina. Mõisteid "lähedal" ja "kaugel" ei saa kasutada, sest ruumid on vastastikku pahupidi ja ajad vastassuunalised. Näitlikult võib sümmeetrilist Universumit kujutleda kruvina, millel on nii vasak kui ka parem keere, kusjuures mutrid võivad teineteisest vabalt nagu tühjast ruumist läbi tungida. Ja asja ei saa kujutleda nii, et peale nende kahe ruumi on veel kolmas, "foonruum", mis neid ühendab.

Sümmeetrilise Universumi summaarsete parameetrite võrdumine nulliga, ruumi ja aja puudumine, "tühjus", võib tunduda liiga paradoksaalne, kuid see pole kosmoloogias täielik ootamatus. Analoogsed omadused on mõnel tuntud kosmoloogilisel mudelil. Ühel põhilistest relativistliku kosmoloogia mittestatsionaarsetest mudelitest, kinnise ruumiga mudelil, on elektrilaeng, koguenergia (-mass) ja impulss võrdsed nulliga. Seal on gravitatsioon nii suur, et sellest tulenev massidefekt võrdub maailma kõigi teiste osade masside summaga. Sümmeetriline Universum koosneb summaarselt ainult tühjusest, sellepärast võib ta ka tekkida tühjusest, ilma et jäävusseadusi rikutaks. Väide, et miski võib tekkida eimillestki (tühjusest, vaakumist), nii et jäävusseadused on rangelt täidetud, võib tunduda liiga paradoksaalne, sest jäävusseaduste mõte ongi selles, et miski ei teki eimillestki. Siinne hüpotees ei vaidlusta seda: eimillestki ei saa tekkida miski, küll aga midagi enamat: miski ja antimiski korraga. Nii nagu Diraci idee, mis viib järeldusele, et eksisteerivad antiosakesed, toetub elementaarsele tõigale, et ruutjuur ühest ei ole mitte ainult pluss üks, vaid ka miinus üks, toetub siinne hüpotees veel lihtsamale tõigale, et võrdust (–1) + (+1) = 0 võib lugeda ka nii: 0 = (+1) + (–1), või isegi: 0 > (+1) + (–1). Viimane ei väljenda enam mitte ainult kosmoloogiat, vaid ka kosmogooniat. Universumi lähtematerjal on tühjus, vaakum.

Alates Demokritosest, kelle järgi kõik on aatomid ja tühjus, on loodusteadus suunanud jõupingutused "aatomite", aine uurimisele ja peaaegu ignoreerinud tühjust. Alles alates James Clerk Maxwellist ja eriti relativistliku kvantteooria eksisteerimise ajal on hakanud selguma, et tühjus on sama tähtis nagu aatomid. Tänapäeva füüsika on sunnitud omistama vaakumile üha rikkalikumaid omadusi, kuid ei saa ignoreerida seda, et vaakum on ikkagi ainult tühjus, eimiski, kõige, sealhulgas füüsikaliste omaduste puudumine. Ühendav lüli on ettekujutus virtuaalsetest protsessidest ja määramatusrelatsioon energia ja aja puhul, mis võimaldab energiat lühikeseks ajaks laenata sealt, kus seda ei ole. Mida kiiremini laenatud energia tagastatakse, seda rohkem saab seda olla. Vaakumi loomus on väga dialektiline, vastuoluline, ja nähtavasti on see vaakumi enda, mitte meie lähenemise loomus. Siinne kontseptsioon ei nõua vaakumilt palju enamat, kui tal niigi on. Vaakum võib polariseeruda, fluktueerida, olla vastastikmõjus millegagi ja isegi iseendaga ning lõpuks sünnitada virtuaalseid osakesi. Meil on tarvis, et ta saaks sünnitada ka reaalseid osakesi, osakese ja antiosakese paare, mis jaotuksid sümmeetrilise Universumi poolte vahel. Põhimõtteliselt pole see sugugi vähem tõepärane kui virtuaalsete osakeste sündimine: viimane tähendab energia jäävuse seaduse (kuigi ajutist) rikkumist, meie protsess aga peab kõigist jäävusseadustest rangelt kinni. Olemasolevate ettekujutuste järgi võib vaakum sünnitada ka reaalseid osakesi, kuid ainult väljastpoolt saadud energia arvel. Siin oletatav protsess peab toimuma vaakumi enda seesmiste varude arvel, kuigi vaakumil neid pole. Aga see vastuolu pole nii tõsine, nagu võib tunduda. Vaakumit, täpsemalt vaakumi jämedat mudelit, võib kujutleda ühe märgiga energia lõputut varu, mida kompenseerib teise märgiga energia samasugune varu. See mudel on jäme kas või sellepärast, et mõlemad energiad peavad olema liitunud ühte lahutamatusse ühtsusesse – vaakumisse. Vaakum ja Universum erinevad selle poolest, et esimeses on vastandid (eri märgiga energiad, vastupidised laengud jne) kokku liitunud, teised diferentseerunud, polariseerunud eraldi "olemusteks". Küllap oleks õigem võtta Universumi mõistesse ka algne absoluutne vaakum, siis peaks rääkima Universumi diferentseerunud ja mittediferentseerunud osast. Nähtavasti taipasid muinaskreeklased asja tuuma: "kosmos", mis tähendas ka korda, tekkis kõige vanema kosmogoonia järgi "kaosest". Meie skeemis on reaalsete ja virtuaalsete osakeste erinevus küllaltki tinglik. Jämedaks näitlikuks analoogiaks on faasisiirded näiteks vedeliku aurustumisel: mõned osakesed lahkuvad pinnalt vaid väga lühikeseks ajaks, teised omandavad iseseisva eksistentsi juba gaasi molekulidena. Oletame seega, et virtuaalsed osakesed saavad tõepoolest energia vaakumilt laenuks ja mingit jäävusseaduse rikkumist ei ole, kuid võlg tuleb ruttu tagastada, sest osakese tekkimine rikub vaakumi tasakaalu ja see rikkumine ei saa liiga kaua kesta. Paari sündimine tasakaalu ei riku ja tekkivad osakesed ei ole võlgnikud.

On kiusatus seostada aine tekkimise hüpoteetilist protsessi astrofüüsikas tuntud protsessidega. Loomulik on pöörata tähelepanu esmajoones neile nähtustele ja objektidele, mille olemasolu on olemasolevate teooriate raames raske seletada. Esiteks, väga suure energiaga kosmilised kiired. Mitte ainult nende päritolu, vaid ka nende olemust on raske seletada. Teiseks, plahvatavad tähed, eriti supernoovad (nähtavasti kuulub nende hulka mitu oluliselt erinevat tähtede tüüpi). Kolmandaks, ülitähed, erilised väga väikesed, väga tihedad mittestatsionaarsed galaktikad. Neljandaks, mõnede eriti hiiglaslike galaktikate tuumad, mille erilisele kosmoloogilisele aktiivsusele osutas Viktor Hambardzumjan. Viiendaks, raadiogalaktikad (kõige muljetavaldavam esindaja on Cygnus A). Kuuendaks, Metagalaktika paisumise plahvatuslik algus, mis eksisteerib vähemalt füüsikaliselt võimaliku nähtusena. Kõik need sarnanevad energia nii suure väljumise poolest, et seda ei saa seletada isegi mitte termotuumareaktsiooni, annihilatsiooni ega gravitatsioonilise kollapsiga. Võib-olla saab neid seletada tavaliste võrranditega, kuid eeldades aine ebatavalist algseisundit; siis jääb seletamatuks, kuidas aine niisugusesse seisundisse sattus. Siinse kontseptsiooni seisukohast probleemi pole, sest vaakumist saab välja pumbata ükskõik kui palju energiat, kui ainult sama palju energiat läheb antimaailma. Võib oletada, et vähemalt mõne nähtuse puhul nendest tekib vaakumist "algaine", mille edasised muundumised on vastavate nähtuste alus või lähtepunkt. Et on loomulik oletada, et need protsessid on nii makroskoopiliselt kui ka mikroskoopiliselt väga energilised, siis tuleb mõte, et need peavad toimuma väga väikestes ajalis-ruumilistes mastaapides. Võib-olla on vastavad ruumintervallid väiksemad kui 10⁻¹³ cm ning vastavad ajavahemikud väiksemad kui 10⁻²⁴ s. Selliseid vastastikmõjusid võib nimetada ülitugevateks. Siin on hulk lahtisi küsimusi. 10⁻²⁴ s jooksul või kiiremini tekib eimillestki miski ja eimiski; vahepeal eksisteerib see, mis pole enam eimiski ega ole veel miski. Aja ja ruumi mõiste ei pruugi siin hästi töötada. Võib näiteks kahtlustada, et siin avaldub aegruumi katkelisus, nii et palju väiksemaid kaugusi kui 10⁻¹³ cm ei eksisteeri. Võib-olla ei ole isegi ükski tuntud loogika siin rakendatav (Boriss Kuznetsov). Võib-olla sünnivad "algosakesed" resonantsosakestega analoogsete raskete, kuid efemeersete osakeste ülikiirete muundumiste keeruka seeriana. Võib-olla viivad ideed, millega resonantsosakesi kirjeldatakse, ka lähenemiseni nende protsesside kirjeldamiseks. Näiteks on huvitav, et positiivse energiaga osakese väljalendamine pärast hajumist on ekvivalentne negatiivse energiaga antiosakese sisselendamisega (Jakov Zeldovitš). Võib-olla see ongi osakeste laialilendamine võrdõiguslikesse antipoodmaailmadesse. Ultralühiealiste osakeste muundumiste lõpptulemuseks peavad olema tavalised elementaarosakesed, mis nukleogeneesi teooria seisukohast on algsed. Tavaliselt peetakse neiks nukleone või nende segu teiste osakestega. Jakov Zeldovitši järgi on nendeks võrdses vahekorras prootonid, elektronid ja neutriinod. Tähtedeeelse kosmoloogilise paisumise tagajärjel muundub ülitihe aine kiiresti vesinikuks. Ülejäänud elementide sünteesi saab põhimõtteliselt seletada termotuumareaktsioonidega tähtedes. Nõnda on võimalik kujutleda evolutsiooni põhietappe tühjusest täheaineni ning siduda selle evolutsiooni aluseks olevad mikromaailma protsessid astrofüüsikas tuntud makroskoopiliste nähtustega. Nüüd tuleb edasi minna kosmoloogia juurde. See hüpotees ei ole seotud ühegi olemasoleva kosmoloogilise mudeliga, aga tuleb analüüsida sellise seose võimalikkust.

Astronoomias pööratakse kõige suurema tähelepanu Friedmanni mudelile (relativistliku kosmoloogia mittestatsionaarse Universumi mudelile) ning Hermann Bondi, Thomas Goldi ja Fred Hoyle'i statsionaarse Universumi teooriale. Esimene on tänapäeva füüsika osa või üks selle rakendustest, teine aga lähtub jäävusseaduste rikkumise võimalusest. Sümmeetrilise Universumi hüpotees võimaldab tõlgendada statsionaarset ja mittestatsionaarset mudelit sümmeetrilise Universumi ühe poole käitumise piirjuhtumitena. Võib-olla oleks parem rääkida maailma piisavalt suure osa käitumisest; olgu see Metagalaktika. Mittestatsionaarne mudel kirjeldab juhtumit, kus kogu Metagalaktika kujunemiseks vajalik algne aine tekib vaakumist plahvatuslikult korraga. Selle aine edasise käitumise määrab laienemine, mida võib võtta algmaterjali algkiiruste tagajärjena. Statsionaarne mudel kirjeldab aine järkjärgulist tekkimist Metagalaktika evolutsiooni vältel; uus aine pressib Metagalaktikat laiali, sundides seda laienema. Statsionaarne mudel saab kõlvata ainult kovariantses formuleeringus, milles see on relativistliku kosmoloogia mitteortodoksaalne variant. Võib-olla reaalse Metagalaktika käitumine on midagi vahepealset.

Siinsel kujul ei võimalda sümmeetrilise Universumi hüpotees teha konkreetseid ennustusi elementaarosakeste teoorias, astrofüüsikas ega kosmoloogias, kuid võib ehk aidata mõtestada nende valdkondade näiliselt seoseta nähtusi. Varem või hiljem peavad ilmnema ka ennustatavad efektid, mille abil saab hüpoteesi kinnitada või ümber lükata. Hüpotees ei lükka tagasi ühtki füüsikaseadust ega too sisse põhiliste seaduste vaimule võõraid oletusi, kuid selle järeldused on uued ja ebatavalised. Selles suhtes rahuldab hüpotees nii vastavusprintsiipi kui ka "meeletuse printsiipi". Hüpotees on füüsika ja filosoofia piiril. See näitab võimalust vastata küsimusele, miks Universum eksisteerib. Vastus on: sellepärast, et eimiski on ebastabiilne, polariseerub miskiks ja antimiskiks. See tähendab ka, et Universumi tekkimine algas lõpmatu kauges minevikus. Ei välistata põhimõtteliselt ka Diraci antimaailmade eksisteerimist. Polariseerumisel võis osa antiainet fluktuatsiooni tõttu sattuda tavalisse maailma. Kas evolutsioon ei või suure ringkäiguga jälle algpunkti tagasi jõuda? Sellele on raske vastata. Abstraktne võimalus on olemas. Võib kujutleda, et pikk muundumiste ahel viib aine lõpuks nii ekstravagantsesse seisundisse, et aegruumi meetrika ja sidusus on selles piirkonnas väga moondunud, nii et annihilatsioon osutub siiski võimalikuks. Arvatavasti on tegu aine mingi ülitiheda seisundiga, mida on raske seostada tänapäeva ettekujutustega täheevolutsioonist. Praeguste ettekujutuste järgi kuhjuvad evolutsiooni lõppsaadused valgeteks kääbusteks. Teaduse areng näitab, et kui räägitakse arengu lõppstaadiumist, siis tavaliselt lihtsalt ei teata, mis edasi saab. Võib-olla siinne hüpotees aitab mõista nii seda, mis oli enne prototähti, kui ka seda, mis saab pärast valgeid kääbuseid.

Välislingid

• Veebiversioon
• Antimaailmad? See on ju väga lihtne... (populaarteaduslik esitus)