Angenommen, die Raumzeit dehnt sich jetzt immer schneller aus und nimmt an, dass dies auch in Zukunft so bleibt, wird unser Universum dann nicht irgendwann in der weit entfernten Zukunft genau so aussehen wie während der Inflation, kurz vor dem Urknall? Das ist unglaublich kalt und homogen?
Wenn das Universum flach ist, wie es scheint, bedeutet dies, dass diese beschleunigte Expansion effektiv für immer weitergehen kann?
Würde dies dann massive Mengen an Unruh-Strahlung erzeugen?
Unter der Annahme, dass es keine neuen Entdeckungen über die Natur der Materie in unserem Universum oder das Verhalten der Schwerkraft in großen Entfernungen gibt, dann ja, das späte Universum wird dem inflationären Universum ähneln. Beide zeigen eine exponentielle Expansion, obwohl die Expansionsraten unterschiedlich sein werden. Und vermutlich wird die spätere Inflationsperiode nie enden; Die Inflation wird durch die allgegenwärtige dunkle Energie verursacht und nicht durch eine Inflation, die ein Potential herunterrollt.
Aber nein, diese unendliche Ausdehnung würde per se nicht zu einer Unruh-Strahlung führen, obwohl dies vielleicht nur eine Frage der Semantik ist. Unruh-Strahlung ist das Phänomen, dass ein beschleunigender Beobachter (gekoppelt an ein Quantenfeld) ein thermisches Strahlungsbad sehen würde. Hier beschleunigt sich die Expansion des Universums. Die beiden sind also nicht ganz gleich. Aber es gibt eine starke Verbindung.
Nehmen wir den de Sitter-Raum. de Sitter ist die maximal symmetrische Raumzeit mit positiver kosmologischer Konstante und weist ebenso eine exponentielle Expansion auf, wie das frühinflationäre Universum oder das spätzeitliche Schicksal unseres Universums. Der Begriff eines Teilchens ist ein beobachterabhängiger Begriff im gekrümmten Raum, aber ein statischer Beobachter würde aufgrund des kosmologischen Horizonts tatsächlich ein Bad aus Wärmestrahlung sehen. Und die Existenz des Horizonts steht in direktem Zusammenhang mit der exponentiellen Expansion. Während ich die Strahlung also nicht Unruh-Strahlung nennen würde, wird es tatsächlich Strahlung von der beschleunigten Expansion geben. Sowohl im aktuellen Fall als auch bei der Unruh-Strahlung (und auch der Hawking-Strahlung) wird die Strahlung durch einen Horizont verursacht. Im Fall Unruh ist der Horizont vorhanden, weil ein Beobachter sich ein Jetpack umschnallt und beschleunigt,
Hier ist ein netter Artikel von Hawking zu diesem Thema: http://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.15.2738
Auch wenn Sie nicht auf den Artikel zugreifen können, enthält die Zusammenfassung einiges an Inhalt.
EDIT: Vielleicht sollte ich hinzufügen, dass diese Spätzeitstrahlung aufgrund des kosmologischen Horizonts sehr kalt sein wird.
Ilja Gruschewski
Kyle Kanos
WillO