Постулат одноэлектронной вселенной , предложенный физиком-теоретиком Джоном Уилером в телефонном разговоре с Ричардом Фейнманом весной 1940 года, представляет собой гипотезу о том, что все электроны и позитроны на самом деле являются проявлениями единой сущности, движущейся вперед и назад во времени. По словам Фейнмана:
Однажды в аспирантуре Принстона мне позвонил профессор Уилер и сказал: «Фейнман, я знаю, почему все электроны имеют одинаковый заряд и одинаковую массу». «Почему?» «Потому что они все — один и тот же электрон!» [1]
Аналогичное «описание парной аннигиляции с помощью зигзагообразной мировой линии» было независимо разработано Э.К.Г. Штюкельбергом в то же время. [2]
Идея основана на мировых линиях, прочерченных в пространстве-времени каждым электроном. Вместо того, чтобы иметь мириады таких линий, Уилер предположил, что все они могут быть частями одной единственной линии, подобной огромному запутанному узлу, прочерченному одним электроном. Любой заданный момент времени представлен срезом в пространстве-времени и будет пересекаться с завязанной линией множество раз. Каждая такая точка встречи представляет собой реальный электрон в этот момент.
В этих точках половина линий будет направлена вперед по времени, а половина сделает петлю и будет направлена назад. Уилер предположил, что эти обратные секции появились как античастица к электрону, позитрон.
Было обнаружено гораздо больше электронов, чем позитронов, и считается, что электроны значительно превосходят их по численности. По словам Фейнмана, он поднял этот вопрос перед Уилером, который предположил, что недостающие позитроны могут быть скрыты внутри протонов . [1]
Фейнман был поражен идеей Уиллера о том, что античастицы можно представить в виде обращенных мировых линий, и приписывает это Уиллеру, говоря в своей Нобелевской речи:
Я не воспринял идею о том, что все электроны были одним и тем же из [Уилера] так же серьезно, как воспринял наблюдение, что позитроны можно просто представить как электроны, идущие из будущего в прошлое в заднем сечении их мировых линий. Это я украл! [1]
Позже Фейнман предложил эту интерпретацию позитрона как электрона, движущегося назад во времени, в своей статье 1949 года «Теория позитронов». [3] Ёитиро Намбу позже применил ее ко всем процессам создания и уничтожения пар частица-античастица, заявив, что «окончательное создание и уничтожение пар, которые могут происходить время от времени, не является ни созданием, ни уничтожением, а лишь изменением направлений движения частиц из прошлого в будущее или из будущего в прошлое». [4]