Irgendwelche Beweise dafür, dass Inflationen existieren?

Es gibt keinen Beweis und keine spezifischen Beweise für das Inflaton-Feld oder seine Partikelanregungen, das Inflaton.

Das Inflationsfeld ist ein hypothetisches skalares Quantenfeld, das als möglicher Weg postuliert wurde, auf dem die Inflation zustande kam, als es von einem Zustand hoher Energie in einen Zustand niedrigerer Energie zerfiel. Es gab und gibt verschiedene Modelle des Inflationsfeldes mit wichtigen Parametern wie der Abklingzeit und anderen. Die aktuelle Inflation, die am besten zu den beobachteten Daten passt, ist die Slow-Roll-Inflation. Es hat auch dem Universum Energie verliehen, als es seinen Energiezustand mit hohem Potential herunterkam und diesen instabilen Gleichgewichtszustand aufgrund von Quantenfluktuationen auslöste.

Ein einfacher Artikel darüber ist bei Wikipedia , vielleicht eine Möglichkeit, mit anderen Referenzen zu beginnen.

Siehe auch eine ausführlichere Behandlung der Theorie des Inflationsfeldes. Es hat auch einen Abschnitt über Beobachtungsdaten, die für die Inflationstheorie relevant sind. Sehen Sie es hier .

Beweise in der Physik sind anders als Beweise in der Mathematik.

In der Mathematik gibt es Axiome und auf den Axiomen basierende mathematische Aussagen und mathematische Aussagen können mit absoluter Sicherheit als wahr oder falsch bewiesen werden.

Die Physik beginnt mit Daten, und diese Daten erzwingen einem mathematischen Modell eine „Form“, indem sie eine Teilmenge der möglichen Lösungen auswählen, die zu den Daten passen.

Die Inflationsperiode und die Notwendigkeit einer Inflation kommen also nicht aus heiterem Himmel, sondern weil es ein Versuch ist, die Beobachtungen mathematisch zu erklären, in einem konsistenten mathematisch-physikalischen Modell.

Insbesondere die mit großer Genauigkeit gemessene kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung (CMB) zeigt eine Gleichförmigkeit über dem bekannten Universum, die mit dem ersten kosmologischen Urknallmodell nicht vereinbar war . Jede Einheitlichkeit in Materie- und Energieverteilungen in der klassischen Physik kann durch die Thermodynamik sehr genau beschrieben werden. Im Fall des CMB, der ein Abbild des frühen Universums ist, kann ein klassisches thermodynamisches Modell aufgrund der allgemeinen und speziellen Relativitätstheorie nicht angewendet werden.

Die Regionen im frühen Universum konnten aufgrund der Grenzen der Lichtgeschwindigkeit nicht über die gesamte Raumzeit wechselwirken, und die Thermodynamik hängt von der elektromagnetischen Wechselwirkung von Atomen und Strahlung ab, dh von der Lichtgeschwindigkeit. Es gab Regionen im frühen Universum, die nicht miteinander kommunizieren konnten, um ein thermodynamisches Gleichgewicht zu erreichen, was die CMB-Gleichförmigkeit impliziert.

Außerdem hatte die erste Urknall-Version eine Singularität am Anfang des Universums, von der jeder erwartete, dass sie durch die Quantisierung der Schwerkraft (ein laufendes Forschungsprogramm) berücksichtigt wird. Daher entschieden sich Phänomenologen, eine effektive Quantisierung der Schwerkraft für das frühe Universum zu verwenden, was die Inflationsperiode ergab, in der das Universum nur ein „Ball“ aus Energie war, beschrieben quantenmechanisch, der sich schnell ausdehnt, wie hier zu sehen ist . Die Quantenfluktuationen homogenisierten das frühe Universum und erklären die beobachtete CMB-Verteilung sowie andere Merkmale des Kosmos.

Die Inflationstheorie wurde in den frühen 1980er Jahren entwickelt. Es erklärt den Ursprung der großräumigen Struktur des Kosmos. Quantenfluktuationen im mikroskopischen Inflationsbereich, vergrößert auf kosmische Größe, werden zum Keim für das Wachstum von Strukturen im Universum (siehe Galaxienbildung und -entwicklung und Strukturbildung). Viele Physiker glauben auch, dass die Inflation erklärt, warum das Universum in allen Richtungen gleich (isotrop) zu sein scheint, warum die kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung gleichmäßig verteilt ist, warum das Universum flach ist und warum keine magnetischen Monopole beobachtet wurden.

Quantenphysikalische Modelle haben Wechselwirkungen und Austauschteilchen als Grundlage, und das Gravitations-Skalarteilchen (noch ein Forschungsobjekt für das exakte Modell) heißt Inflation.

Der „Beweis“ dafür, dass die Inflation existiert, ist also, dass sie benötigt wird, um das beobachtete Universum zu modellieren, ihr Abdruck ist in den astrophysikalischen Daten. Es ist komplizierter, als den Beweis für die Existenz des Elektrons zu fordern, aber beide "Beweise" hängen von mathematisch modellierten Daten ab.

Es gibt keinen deduktiven Beweis dafür, dass irgendein Teilchen existiert. Theorien mit Inflatons sind viel plausibler als Theorien ohne Inflatons, da erstere ein flaches Universum mit ehemals kausal zusammenhängenden Patches vorhersagen (dh generisch mit experimentellen Daten ohne Feinabstimmung übereinstimmen, die Flachheits- und Horizontprobleme lösen). Letztere hingegen erfordern eine wundersame Abstimmung.