据一项新研究指出，可能存在一个在我们宇宙中的“黑暗镜像”宇宙，其中原子未能形成。

黑暗物质是宇宙中最大的谜团之一。一项新的研究表明，这种奇怪的物质可能来自一个与我们的宇宙自时间开始就相连的“黑暗镜像宇宙”。

黑暗物质是一种神秘的未知物质，似乎构成了宇宙中大部分的质量；对于每2磅（1千克）的普通物质，大约有10磅（5千克）的黑暗物质。它不与光或普通物质相互作用。科学家们唯一能够检测到它的方法是通过其对普通物质的微弱引力影响，例如星系内恒星的运动和宇宙时间中超大结构的增长。

一个星系团，颜色显示不可见的暗物质（蓝色）和常规的可见物质（红色、绿色和橙色）。 （图片来源：广播：GBT Green Bank Observatory/National Science Foundation （NSF）;光学：斯巴鲁望远镜，日本国家天文台/ HSC-SSP合作;X射线：欧洲航天局（ESA）/XMM-Newton/XXL调查联盟。

也许很容易认为，由于物质和黑暗物质具有不同的规则，其中一个将完全主导另一个。但尽管它们具有截然不同的性质，普通物质和黑暗物质的数量仍然差不多。这似乎是一个奇怪的巧合。为了解释这一点，科学家提出它们之间可能存在某种隐藏的联系。他们在1月22日的预印本期刊arXiv上发表了他们的研究。

研究人员假设，在普通物质中的每一个物理相互作用都在黑暗物质的世界中有一个镜像。研究人员表示，这将是自然界中一种新的对称性，连接普通物质和黑暗物质的世界。

这种对称性将有助于解释为什么黑暗物质和普通物质的丰度大致相同。

在论文中，研究人员指出了另一个奇怪的巧合。在普通物质的物理学中，中子和质子的质量几乎相同，这使它们能够结合并形成稳定的原子。如果质子稍微重一点，它将完全不稳定，在短短几分钟内衰变，使原子的形成变得不可能。在这种假设的情况下，宇宙将留下一片自由漂浮的中子海。

研究人员建议，也许这个假设的破碎宇宙可能是我们宇宙的黑暗物质镜像版本的现实。一种特殊的物理组合使一个质子的质量大致与一个中子相同；也许在黑暗物质的镜像中，那种物理组合发生了不同的情况，导致“黑暗质子”蒸发并留下一片“黑暗中子”的海洋——这就是我们所认为的黑暗物质。

虽然这个提出的镜像模型允许黑暗物质粒子之间有丰富的相互作用——黑暗原子、黑暗化学和黑暗元素的周期表——但研究人员指出，不能有太多的相互作用。如果黑暗物质之间的相互作用很多，它会比科学家们认为的更容易聚集起来。因此，大部分黑暗物质必须相对简单——一片自由漂浮的中性粒子海洋。

这些额外的相互作用，它们是我们化学世界的黑暗镜像，可能使未来的科学家能够测试这个理论。在早期宇宙中，普通物质经历了核合成，当时第一个元素在核聚变等离子体中形成。如果这个新的想法是正确的，那么在黑暗物质中也会发生镜像的核合成。在那些混乱的早期日子里，两个世界之间可能打开了通道，使它们能够相互影响。

通过精确测量元素的形成速率——这是下一代宇宙观测台所希望做到的——科学家们可能能够找到这些通道的证据，一窥镜像黑暗宇宙的样貌。