Ist die kosmologische Inflation bei Geschwindigkeiten größer als ccc aufgetreten?

Die einfache Antwort auf Ihre Frage lautet "Ja" - das Universum expandierte mit viel größerer Geschwindigkeit als$c$während der inflationären Epoche. Diese Zeitspanne war sehr schnell, aber sehr dramatisch und dauerte ungefähr$10^{-36}$zu$10^{-32}$Sekunden. Das Universum dehnte sich in dieser sehr kurzen Zeit um einen Faktor von aus$10^{26}$. Das ist ziemlich unglaublich, wenn man darüber nachdenkt.

Inflation wurde ursprünglich vorgeschlagen, um unter anderem das Horizontproblem zu lösen – das heißt, warum das Universum isotrop und homogen ist (im großen Maßstab). Das würde bedeuten, dass alle Teile des Universums zu einem bestimmten Zeitpunkt in „kausalem Kontakt“ standen. Inflation ist die Erklärung dafür.

Nun, was hat das alles mit dem CMB zu tun? Nun, die Temperatur des CMB ist im ganzen Universum gleich – wohlige 2,7 Kelvin. Für eine gleichmäßige Temperatur müssten alle Regionen des Universums irgendwann in kausalem Kontakt stehen; daher erklärt die Inflation die gleichmäßige Temperatur des CMB.

Allerdings gab es den CMB während der inflationären Epoche nicht. Weit davon entfernt. Es entstand viel später, als das Universum im reifen Alter war$379,000$Jahre. Aber der Grund dafür, dass es im gesamten Universum gleichmäßig gebildet wurde (Photonenentkopplung), liegt darin, dass die Bedingungen aufgrund der Inflation ungefähr gleich waren. Das CMB war und ist überall. Es war während der Inflation nie da und wurde als solches auch nicht davon beeinflusst.

Ich hoffe das hilft.

Meine Quellen für die Zeiten:

Inflationäre Epoche

NASA

Bedeutet das, dass die Inflation stattfand, bevor die aktuellen Gesetze der Physik (lesen Sie die vier Grundkräfte) ausfielen, war c damals größer als heute?

NEIN Schon das Konzept einer Expansionsgeschwindigkeit ist fehlerhaft. Ausdehnung bedeutet, dass sich Elemente des Mediums mit einer ihrem Abstand proportionalen Relativgeschwindigkeit (bei kleinen Abständen) voneinander entfernen. Die Proportionalitätskonstante, die Expansionsrate , ist hier der sinnvolle Begriff und hat die Dimension einer Frequenz. Derzeit dehnt sich das Universum mit etwa 73 km/s/Mpc aus, was die kleinste bekannte Eigenfrequenz ist. In der Epoche der Inflation war die Expansionsrate einfach viel größer.

Natürlich führt jede Ausdehnung über ausreichend große Entfernungen zu Überlichtgeschwindigkeiten, aber die Gesetze der Physik beschränken nur die relativen Geschwindigkeiten von Objekten in unmittelbarer Nähe.

Ja, obwohl wir normalerweise nicht sagen, dass die „Ausdehnung schneller als Licht erfolgt“. In der Allgemeinen Relativitätstheorie kann zwischen allen Punkten Raum geschaffen werden, und das kann dazu führen, dass Punkte, die vor der Inflation in kausalem Kontakt standen (dh sie konnten sich sehen), nach der Inflation weiter entfernt sind, als Licht im Zeitalter von reisen konnte das Weltall. Grundsätzlich sind die Regeln in der Allgemeinen Relativitätstheorie etwas komplizierter als die der speziellen Relativitätstheorie (die es verbietet, ein Objekt auf Geschwindigkeiten zu beschleunigen, die größer als die Lichtgeschwindigkeit sind).

Gerade jetzt, da sich die lokale Raumzeit nicht so schnell ausdehnt wie das sichtbare Universum (das wir sehen können, weil es innerhalb der Entfernung liegt, die das Licht im Zeitalter des Universums zurücklegt, c*t0), kommen wir wieder in Kontakt mit Regionen des Weltraums, die seit der Inflationszeit keinen Kontakt mehr hatten. Im Laufe der Zeit werden wir in der Lage sein, eine größere Oberfläche des kosmischen Mikrowellenhintergrunds (CMB) zu sehen. Flecken auf der CMB-Oberfläche waren nicht mit uns (oder miteinander) in Kontakt, wenn sie seit der Zeit vor der Inflation mehr als 7 Grad voneinander entfernt sind.