由現場科學提供普朗克合作的早期數據繪製了微波穿越天空的地圖。
一系列的病毒文章聲稱，美國宇航局發現了另一個平行宇宙中的粒子，在這個平行宇宙中，時間是回溯的。這些說法是不正確的。真實的故事更加令人興奮和奇怪，包括一次進入大爆炸的旅程和另一面。
聳人聽聞的標題混淆了2018年一篇晦澀的論文的發現，該論文從未發表在同行評議的期刊上，該論文認為我們的宇宙可能有一個跨越時間的鏡像，一個超越大爆炸的夥伴宇宙。該論文認為，如果是這樣的話，以及一系列其他極不可能和古怪的假設被證明是真的，那麼這反過來可以解釋一個神秘的信號，暗示一個全新的粒子正從南極洲的冰中飛出。
聲稱美國宇航局發現了一個平行宇宙似乎是由英國小報《每日星報》首先虛構出來的，然後這個故事被英國和美國的媒體報導，包括《紐約郵報》。
我們宇宙的「鏡子」
為了理解《每日星報》是如何得出其離奇的、病毒式的論斷，有必要理解2018年的兩篇獨立論文的論斷。
加拿大阿爾伯塔省周邊研究所的物理學家萊瑟姆·博伊爾和他的同事發表了第一篇論文，提出了鏡像宇宙——我們的宇宙在時間上的反映。它於2018年12月發表在《物理評論快報》雜誌上(在那年3月出現在arXiv伺服器上之後)。
夏威夷大學天體物理學家、第二篇論文的合著者約翰·裡德說:「我認為沒有人理解他們所寫的全部內容。」第二篇論文是建立在波義耳理論基礎上的。
博伊爾的工作是一種膨脹包，意在填補理論中的漏洞，該理論講述了宇宙的主要起源:λ-冷暗物質(CDM)。
CDM用兩個關鍵概念解釋宇宙:未知的暗能量導致宇宙膨脹。在時間上把膨脹倒回足夠遠，整個宇宙就佔據了空間中的一個點。其次，一種看不見的暗物質在引力作用下吸引著宇宙中的物質，但卻不發光。這個想法認為，暗物質佔據了宇宙質量的絕大部分。
「CDM基本上是鎮上唯一的遊戲，」萊德說。"它在許多情況下都有效，但是在建模中有一些令人不安的失誤."
例如，對膨脹的測量並不隨時間排列，因此基於早期宇宙數據的膨脹測量不會與現代宇宙數據的測量相衝突。此外，CDM根本無法解釋物質存在的原因，因為它預測物質和反物質會在大爆炸後以相等的速率形成，並相互湮滅，不留任何東西。
博伊爾和他的同事們的新宇宙解開了CDM故事的時間追溯，在時間的開始潛入奇點，從另一邊出來。
博伊爾的團隊是這樣看待他們的理論的:想像今天的宇宙是一個寬而平的圓，它位於昨天稍小的圓的頂部，而昨天的圓位於前一天更小的圓的頂部，博伊爾說。
把從今天到大爆炸的所有圓圈疊加起來，你會看到一個圓錐站在它的尖端。
當天文學家深入太空時，他們實際上是在回顧時間。我們所能看到的最遙遠的星系，GN-z11，在我們看來，它存在於134億年前，即大爆炸後的4億年前。
在此之前，宇宙有一個持續數百萬年的「黑暗時代」，在那裡沒有足夠明亮的東西讓我們看得見。在此之前，宇宙產生了我們能看到的最古老的東西:宇宙微波背景(CMB)，它在大爆炸後370，000年形成，當時宇宙從一個熱的、不透明的等離子體中冷卻下來。
望遠鏡看不到中巴之前的任何東西。
波義耳說，像這樣回顧過去，就像透過宇宙錐向下看。
從這個角度來看，CDM故事的結尾是宇宙聚集成隱藏在CMB背後的一個點。博伊爾的理論著眼於商業銀行在時間上形成的不透明的牆，並對商業銀行隱藏了什麼得出了不同的結論。
他說，標準的觀點是，在芝加哥商業銀行(從我們在圓錐上的有利位置看)下面的炎熱、密集的時代或多或少是一個「大混亂」在CDM宇宙學中，這是被稱為「膨脹時代」的加速膨脹期該理論稱，當時一切都很混亂。
但招商銀行並沒有那麼混亂。根據CDM的說法，它的簡單結構是在經歷了激烈的拉平過程後出現的，這一過程抹去了舊的混亂。
「我們感興趣的是探索一個更簡單的畫面，讓你更真實地看待證據，」他說。「你說『好吧，我們不能一直看到爆炸，但是我們可以看得非常近，只要我們看得近，事情看起來就非常簡單。「如果我們從表面上看待這些觀察結果，會怎麼樣，」"
他說，這種時空願景背後仍隱藏著一個大爆炸。
但是「這比愛因斯坦引力理論中出現的大多數奇點要簡單得多，」他說。「這是一種非常特殊的超簡單奇點，在這裡，你可以通過奇點追蹤(時空控制方程的)解。」
儘管觀測並不比宇宙運動委員會追溯得更遠，但正常的宇宙學模型追溯得更遠，但仍傾向於在大爆炸時停止。不在博伊爾的計劃中。
「你會發現它在外推，在延伸——物理學家會說，它在分析上繼續延伸到這個雙錐，」他說，指的是第二個宇宙在時間上遠離大爆炸
「這似乎是方程的自然、最簡單的延伸，似乎描述了我們眼中的宇宙，」他說。
這個位於「第二個錐體」內的宇宙在時空上太遠了，我們看不見。「從我們的參照系來看，時間可能會倒流，」萊德說。但是宇宙中的生物仍然會看到因果報應，就像我們在自己的宇宙中一樣。時間在宇宙中遠離大爆炸，就像它在我們的宇宙中一樣。宇宙中的「遠離大爆炸」與我們宇宙中的時間方向相反。但是它並沒有像我們想像的那樣「倒退」。
我們的宇宙存在於那個宇宙古老歷史的另一邊，那個宇宙存在於我們的另一邊。
「零粒子態」
「我們沒有證據證明這個反射宇宙的存在，」博伊爾說。
然而，他說，「一旦你有了它，這個宇宙就有了額外的對稱性，這是你在看圓錐體的上半部分時沒有看到的。」
波義耳說，對稱性為物理學家「敲響了響亮的鐘」。他們暗示了更深刻的真相。
這個雙錐宇宙反過來可以幫助恢復困擾物理學家多年的對稱裂縫。
這種被稱為電荷、宇稱、時間(CPT)對稱性的對稱性表明，如果你把一個粒子翻轉成它的反物質孿晶——比如說，把一個電子翻轉成一個正電子——或者把它變成右旋而不是左旋，或者把它向後移動而不是向前移動，那麼這個粒子仍然應該以同樣的方式運行，並遵守翻轉前的相同定律。(右手或左手指粒子的旋轉和運動方向。)
「每個人都認為這些是無法逃脫的基本對稱，」萊德說。
最終，在1956年，哥倫比亞大學的物理學家吳建勳領導了一項實驗，該實驗證明了CPT對稱性不是絕對的。(向吳提出這一基本想法的兩位男同事因她的發現獲得了1957年諾貝爾獎，但她被排除在外。)
吳的實驗表明，CPT對稱性中的「C」是不完美的。進一步的實驗表明，一些粒子打破了「C」和「p」。但是，儘管打破了，大多數物理學家認為CPT對稱性仍然普遍適用，沒有發現粒子打破這種對稱性的所有三個元素。在粒子水平上，宇宙看起來是CPT對稱的。
但是宇宙本身的CDM模型缺乏清晰的CPT對稱性——這是時空彎曲和奇怪的量子真空的結果。波義耳稱之為「零粒子狀態」的宇宙的一個特徵是不確定的，零粒子狀態是當粒子被清空時的時空性質。這意味著在所有空間的尺度上，CPT對稱性被破壞了。
博伊爾說，他的模型以CDM宇宙學所沒有的方式保留了宇宙的CPT對稱性。給時空加上第二個圓錐體，零粒子狀態就不再不確定了。宇宙的CPT不對稱被修復了。
「我們想，『等一下。他說:「宇宙似乎違反了CPT對稱性，但實際上我們並沒有看到整個畫面。」。如果宇宙真的是CPT對稱的，如果它真的由兩個而不是一個時空錐組成，這對物理學的其餘部分意味著什麼？
那些「美國宇航局科學家」真正發現的真相
那些「美國宇航局科學家」真正發現的真相
CPT對稱宇宙最重要的結果是對暗物質的簡單解釋。
一套流行的理論依賴於一些未被發現的第四種中微子的存在——通常被稱為無菌中微子。波義耳的CPT對稱性似乎指向這個方向。中微子的三種已知類型，即電子、μ子和τ中微子，都是左撇子。這意味著它們在沒有合適的右手伴侶的情況下四處飛翔。標準模型假設，與其他粒子不同，中微子沒有這樣的夥伴。但是CPT對稱宇宙不同意，表明他們應該有那些夥伴。
博伊爾和他的同事發現，他們的宇宙學暗示了標準模型中每一個左手中微子在我們的宇宙中都有一個右手伴星。但是，與左旋和右旋夸克不同，這些左旋和右旋鏡像粒子不會粘在一起。相反，兩個右手的伴中微子早就消失在時空中了，在早期宇宙中從我們的視野中消失了。第三個右撇子可能會留下來，然而—是支配時間開端的方程式的結果。
博伊爾說，尚不清楚它會與三個已知的中微子中的哪一個合作。但是它會有一個特殊的能量信號:480皮電子伏特(PeV)，一個粒子質量的量度。而480皮伏的中微子可能解釋了宇宙中所有缺失的暗物質。
關於CPT對稱宇宙如何產生480 PeV中微子的細節很棘手——如此棘手，leads說，除了Boyle和他的團隊之外，很少有物理學家理解它們。
「但是這些傢伙不是瘋子，」他說。「他們是該領域受人尊敬的成員，他們知道自己在做什麼。我不能說所有那些複雜的場論是否正確。」
然而，一個480 PeV粒子的預測在《科學》雜誌上突然出現。
四年前，一個懸掛在南極上空氣球上的粒子探測器探測到了物理學無法解釋的東西:正如《生活科學》先前報導的那樣，南極脈衝瞬時天線(ANITA)儀器兩次接收到高能粒子的信號，這些粒子似乎直接從南極冰中射出。
由現場科學提供研究人員準備啟動南極脈衝瞬變天線(ANITA)實驗，當它懸掛在南極上空的氣球上時，它接收到看起來不可能的粒子信號。
像這樣的粒子不應該存在。沒有一個已知的標準模型粒子能夠一路飛行穿過地球，並以如此高的能量爆發出另一面，但這似乎是安妮塔所探測到的。
截至2020年6月，最流行的解釋是ANITA檢測到了無菌中微子。曾參與ANITA項目早期工作的Learned意識到480 PeV的數字與ANITA的發現吻合得很好。
如果粒子真的來自太空，然後穿過地球產生異常，它們一定是在南極表面下腐爛了，產生了大量較輕的粒子，ANITA發現這些粒子從冰中冒出來。波義耳的480 PeV暗物質中微子正好符合可以解釋安妮塔衰變的神秘粒子的質量範圍。
Learned和另外四名研究人員組成的團隊設計了一個方案，其中480 PeV暗物質中微子可能完成了這個把戲，他們在2018年的一篇題為「上行ANITA事件作為CPT對稱宇宙的證據」的論文中寫道，並發布到arXiv資料庫。這是報紙《每日星報》變成了一個混亂的標題。
萊德說，如果ANITA粒子真的符合波義耳的方案，那將是有利於雙錐宇宙的巨大砝碼。但希望渺茫。他們必須解決的最重要的問題是:讓粒子足夠靠近南極洲。模型顯示，像480 PeV中微子這樣的暗物質候選粒子在進入我們的星球後不久就會落到地球中心，沒有一個粒子離我們足夠近而產生ANITA異常。
這些研究人員認為，也許最近與一個巨大的、看不見的暗物質圓盤的相遇激發了地球的480個PeV中微子，留下一些在我們星球表面附近遊蕩。
「這是一個令人興奮的想法，」萊德說，但即使是他也不相信自己的論文。
「那是我們無力的藉口，沒有想到任何其他好的方法來完成這項工作(讓波義耳的中微子足夠靠近南極洲，從而絆倒安妮塔的傳感器)，」萊德說。他說，儘管Learned和他的同事在論文上努力工作，但他認為論文的結論肯定是錯誤的。
「在宇宙學領域，有一種觀點認為你可以在你的宇宙學模型中使用一次『牙齒仙女』，但是兩次都是不可信的，」他說。「我想我們需要牙仙兩到三次才能讓這個成功，所以，哦，好吧。」
博伊爾同意了。雖然用他團隊的想法來解釋ANITA的想法很吸引人，但他說這些數字並不完全吻合。但是，他仍然相信CPT對稱宇宙的基本思想是正確的。
「我個人的直覺是，不管它是否完全正確，它都在正確的軌道上，」他說。「我對此非常興奮。」