新的研究表明，一个看不见的粒子“镜像世界”只能通过重力与我们的世界相互作用，这可能是解决当今宇宙学中一个主要难题的关键 - 哈勃常数问题。
哈勃常数是当今宇宙的膨胀速度。从宇宙学的标准模型中，对这个速率的预测明显慢于我们最精确的局部测量发现的速率。这种差异是许多宇宙学家一直试图通过改变我们当前的宇宙学模型来解决的。挑战在于，在不破坏标准模型预测与许多其他宇宙学现象（如宇宙微波背景）之间的一致性的情况下做到这一点。确定这种宇宙学情景是否存在是研究人员的问题，包括新墨西哥大学物理与天文学系助理教授Francis-Yan Cyr-Racine，加州大学戴维斯分校的Fei Ge和Lloyd Knox一直试图回答的问题。
现在，Cyr-Racine，Ge和Knox发现了宇宙学模型以前未被注意的数学性质，原则上可以允许更快的膨胀速率，同时几乎不会改变标准宇宙学模型的最精确测试的其他预测。他们发现，引力自由落体速率和光子 - 电子散射速率的均匀缩放使大多数无量纲宇宙学可观测量几乎不变。
根据美国宇航局的说法，宇宙学是对整个宇宙的大规模性质的科学研究。宇宙学家研究诸如暗物质和暗能量之类的概念，以及是否存在一个宇宙或多个宇宙，有时称为多元宇宙。宇宙学将整个宇宙从诞生到死亡，每个转折点都有神秘和阴谋。
这项题为“宇宙学可观测物的对称性，镜像世界黑暗部门和哈勃常数”的研究最近发表在《物理评论快报》上。
“基本上，我们指出，我们在宇宙学中所做的许多观测在重新缩放整个宇宙时具有固有的对称性。这可能提供了一种方法来理解为什么宇宙膨胀速率的不同测量值之间似乎存在差异。
这一结果开辟了一种协调宇宙微波背景和大尺度结构观测与哈勃常数H0高值的新方法：找到一个宇宙学模型，其中可以在不违反任何不受对称性保护的量的测量的情况下实现缩放变换。这项工作为解决已被证明是一个具有挑战性的问题开辟了一条新道路。进一步的模型构建可能会与尚未满足的两个约束保持一致：推断出的氘和氦的原始丰度。
如果宇宙以某种方式利用了这种对称性，研究人员得出了一个非常有趣的结论：存在一个与我们非常相似的镜像宇宙，但除了通过对我们世界的引力撞击之外，我们看不见。这种“镜像世界”暗区将允许有效缩放引力自由落体率，同时尊重当今精确测量的平均光子密度。
“从表面上看，这似乎很疯狂，但这样的镜像世界在完全不同的背景下有大量的物理学文献，因为它们可以帮助解决粒子物理学中的重要问题，”Cyr-Racine解释说。“我们的工作使我们能够首次将这本大型文献与宇宙学中的一个重要问题联系起来。
“在实践中，这种缩放对称性只能通过在模型中包含镜像世界来实现 - 一个平行宇宙，其中的新粒子都是已知粒子的副本，”Cyr-Racine说。“镜像世界的想法最早出现在1990年代，但以前还没有被公认为哈勃常数问题的潜在解决方案。
除了在我们目前的宇宙学模型中寻找缺失的成分外，研究人员还想知道这种哈勃常数差异是否部分是由测量误差引起的。虽然仍有可能，但重要的是要注意，随着分析中包括了更高质量的数据，这种差异变得越来越严重，这表明数据可能没有过错。
“它从两个半西格玛，到三个，三个半到四个西格玛。到目前为止，我们几乎处于五西格玛水平，“Cyr-Racine说。“这是一个关键数字，这使得这成为一个真正的问题，因为你对同一事物有两个测量值，如果你有一个一致的宇宙图景，它们应该彼此完全一致，但它们的差异在统计学上非常显着。
“这是这里的前提，我们一直在思考可能导致这种情况的原因，以及为什么这些测量结果不一致？所以这对宇宙学来说是一个大问题。我们似乎不明白宇宙今天在做什么。
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