Από τα τέλη του 20ού αιώνα, οι αστρονόμοι γνώριζαν δεδομένα που υποδηλώνουν ότι το σύμπαν δεν επεκτείνεται μόνο, αλλά επεκτείνεται με επιταχυνόμενο ρυθμό. Σύμφωνα με το σήμερα αποδεκτό μοντέλο, αυτή η επιταχυνόμενη επέκταση οφείλεται στη σκοτεινή ενέργεια, μια μυστηριώδη απωστική δύναμη που αποτελεί περίπου το 73% της ενεργειακής πυκνότητας του σύμπαντος. Τώρα, μια νέα μελέτη αποκαλύπτει μια εναλλακτική θεωρία: ότι η επέκταση του σύμπαντος οφείλεται στην πραγματικότητα στη σχέση μεταξύ ύλης και αντιύλης. Σύμφωνα με αυτήν τη μελέτη, η ύλη και η αντιύλη βαρυτικά αποκρούουν το ένα το άλλο και δημιουργούν ένα είδος «αντιβαρύτητας» που θα μπορούσε να εξαλείψει την ανάγκη για σκοτεινή ενέργεια στο σύμπαν.
Ο Massimo Villata, επιστήμονας από το Παρατηρητήριο του Τορίνο στην Ιταλία, ξεκίνησε τη μελέτη με δύο σημαντικές υποθέσεις. Πρώτον, θεώρησε ότι τόσο η ύλη όσο και η αντιύλη έχουν θετική μάζα και ενεργειακή πυκνότητα. Παραδοσιακά, η βαρυτική επίδραση ενός σωματιδίου καθορίζεται αποκλειστικά από τη μάζα του. Μια θετική τιμή μάζας δείχνει ότι το σωματίδιο θα προσελκύσει άλλα σωματίδια βαρυτικά. Σύμφωνα με την υπόθεση του Villata, αυτό ισχύει και για τα αντισωματίδια. Έτσι, υπό την επίδραση της βαρύτητας, τα σωματίδια προσελκύουν άλλα σωματίδια και τα αντισωματικά προσελκύουν άλλα αντισωματίδια. Αλλά τι είδους δύναμη εμφανίζεται μεταξύ σωματιδίων και αντισωματιδίων;
Για να επιλυθεί αυτό το ερώτημα, ο Villata έπρεπε να θεσπίσει τη δεύτερη υπόθεση - ότι η γενική σχετικότητα είναι αναλλοίωτη CPT. Αυτό σημαίνει ότι οι νόμοι που διέπουν ένα σωματίδιο συνηθισμένης ύλης σε ένα συνηθισμένο πεδίο στον χωροχρόνο μπορούν να εφαρμοστούν εξίσου καλά σε σενάρια στα οποία η φόρτιση (ηλεκτρική φόρτιση και εσωτερικοί κβαντικοί αριθμοί), η ισοτιμία (χωρικές συντεταγμένες) και ο χρόνος αντιστρέφονται, όπως ισχύουν για την αντιύλη . Όταν αντιστρέφετε τις εξισώσεις γενικής σχετικότητας, την ισοτιμία και το χρόνο για είτε το σωματίδιο ή στο πεδίο στο οποίο κινείται το σωματίδιο, το αποτέλεσμα είναι α αλλαγή σημείου στον όρο βαρύτητας, καθιστώντας το αρνητικό αντί θετικό και υπονοεί τη λεγόμενη αντιβαρύτητα μεταξύ των δύο.
Ο Villata ανέφερε το περίεργο παράδειγμα ενός μήλου που πέφτει στο κεφάλι του Isaac Newton. Εάν ένα αντι-μήλο πέσει σε ένα αντι-Γη, τα δύο θα προσελκύσουν και το αντι-μήλο θα χτυπήσει το αντι-Νεύτωνα στο κεφάλι. Ωστόσο, ένα αντι-μήλο δεν μπορεί να «πέσει» στην κανονική παλιά Γη, η οποία είναι φτιαγμένη από κανονική παλιά ύλη. Αντ 'αυτού, το αντι-μήλο θα πετάξει μακριά από τη Γη λόγω της αλλαγής στο σήμα της βαρύτητας. Με άλλα λόγια, εάν η γενική σχετικότητα είναι, στην πραγματικότητα, αναλλοίωτη CPT, η αντιβαρύτητα θα προκαλούσε αμοιβαία απώθηση σωματιδίων και αντισωμάτων. Σε πολύ μεγαλύτερη κλίμακα, ο Villata ισχυρίζεται ότι το σύμπαν επεκτείνεται λόγω αυτής της ισχυρής απωθήσεως μεταξύ ύλης και αντιύλης.
Τι γίνεται με το γεγονός ότι η ύλη και η αντιύλη είναι γνωστό ότι εκμηδενίζονται μεταξύ τους; Το Villata έλυσε αυτό το παράδοξο τοποθετώντας την αντιύλη μακριά από την ύλη, στα τεράστια κενά μεταξύ των συστάδων γαλαξιών. Αυτά τα κενά πιστεύεται ότι προήλθαν από μικροσκοπικές αρνητικές διακυμάνσεις στο αρχέγονο πεδίο πυκνότητας και φαίνεται να έχουν ένα είδος αντιβαρύτητας, απωθώντας όλη την ύλη μακριά από αυτά. Φυσικά, ο λόγος για τον οποίο οι αστρονόμοι δεν παρατηρούν πραγματικά κάποια αντιύλη στα κενά εξακολουθεί να είναι στον αέρα. Σύμφωνα με τα λόγια του Villata, "Υπάρχουν περισσότερες από μία πιθανές απαντήσεις, οι οποίες θα διερευνηθούν αλλού." Η έρευνα εμφανίζεται στην έκδοση αυτού του μήνα της Europhysics Letters.
