如果宇宙某处的时间向相反方向走,我们是不是就能到那里,重新见到年轻的父母,或者收回一封已经发出的消息?
2018年,拉瑟姆·玻伊尔、基兰·芬恩和尼尔·图罗克提出一种宇宙模型,把大爆炸两侧的世界联系起来,其中确实涉及相反的时间方向。
但他们的论文没有给人类提供返回过去的路。模型里的“另一侧”,不是银河系之外一片可以飞到的星空;它需要跨过的是我们尚不能可靠描述的大爆炸边界。时间有另一种方向,不代表我们的历史多了一个撤销键。
一、把起点,画成两侧相接的地方
通常的宇宙时间线,从早期极热、极密的阶段,一直画到今天。宇宙膨胀,物质冷却,恒星和星系陆续形成,我们在约138亿年后的这一端追问起源。
这段热历史有丰富的观测支持,但它没有替我们确定最早边界的全部物理。特别接近所谓起点时,不能把现有方程的外推,直接当作已经拍到的现场。
三位研究者尝试把时间线向另一侧延伸:大爆炸之后的宇宙,与之前的一侧,构成某种严格的对称对应。
这便是CPT对称宇宙。它保留热大爆炸的宇宙演化图景,同时为两侧的整体状态提出特殊要求。目前没有直接观测证据证明,那个对应世界确实存在。
二、三个字母,不是三张宇宙通行证
C大致对应粒子与反粒子的互换,P对应空间的镜像反演,T对应时间反演。这里说的是明确的物理变换,不是把电影倒放之后再换个颜色。
在满足通常适用前提的相对论量子场论中,CPT定理对物理规律提供很强的约束。这是模型借用的坚实理论背景,却不是“反宇宙存在”的证明。
规律有某种对称性,不等于宇宙的实际状态一定展示同样的对称。棋盘的规则左右一致,棋子也完全可以只摆在一侧。
玻伊尔等人额外提出:宇宙的整体状态也保持这种对称,大爆炸两侧互为对应。真正大胆的跨越就在这里,不能把这一步隐藏在定理的名字后面。
而“反宇宙”这个称呼,也不意味着另一侧已经有一颗镜像地球,上面住着一个正在倒着说话的你。
三、他们的未来,不是我们的过去
为了理解时间箭头,可以把大爆炸画在纸张中央。我们这一侧的演化向右展开,另一侧在对应的描述中向左展开。
在这种图景里,两边的时间箭头可以都指向远离大爆炸的方向。若另一侧存在观察者,他们也可能经历形成记忆、作出决定、迎来下一刻的过程,而不是觉得自己整天在倒放。
纸上的箭头相反,不等于一个人的生活会自行逆转。我们记得昨天,不记得明天,涉及实际的记录、物理过程与时间方向,不能靠改画坐标来交换。
更不能把两个箭头想成两条相邻车道:在这一侧向前开累了,便换到另一侧往回开。模型没有建立这样的转向连接,更没有证明人、飞船或消息可以穿过大爆炸。
因此,即便这幅对称图景正确,人类也没有因此得到回到自身过去的操作权限。数学上把历史延伸到边界之外,与把某个人送过去,是完全不同的要求。
四、比反宇宙更具体的,是中微子预言
这项研究并非只想多画半张宇宙图。作者尝试用同一框架讨论物质与反物质的不对称,以及暗物质可能是什么。
在论文的具体模型中,他们引入右手中微子,并用额外的对称性使其中一种保持稳定,让它成为暗物质候选。这不是已经抓到了暗物质粒子,而是在给未知身份提出方案。
模型还给出一些可以受到观测约束的判断,例如最轻的一种活跃中微子质量为零,以及不产生原初的长波张量引力波。
后一句不等于宇宙没有引力波。黑洞并合等较晚时期的过程照样可以产生我们已经探测到的信号;原初信号问的是宇宙极早期留下了什么。
若可靠观测与这些具体预言冲突,就会给这一版本的模型带来压力。反过来,即使暂时没有发现冲突,也不能宣布反宇宙获证:其他理论可能同样允许这些结果。
五、另一半历史,得从这一侧寻找线索
人类真正能做的,是在自己的宇宙里研究中微子、寻找原初信号,逐步检验这套对称安排。我们没有另一侧的样本可供对照,也不能把每一种未探测到的信号都算作支持它的一票。
这幅图景也许会改变宇宙起点的含义,却没有取消我们这一侧的先后顺序。那封发出的信仍然已经发出,父母仍按自己的时间变老。即使大爆炸另一侧真的有相反的箭头,它也没有因此替我们接上一条返回昨天的路。
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