Ist Inflation eine mögliche Erklärung dafür, was die Expansion ausgelöst hat?

Ich muss zugeben, dass der Absatz, den Sie zitieren, nicht nach einer großartigen wissenschaftlichen Arbeit aussieht. (Es sei denn, es folgt eine viel verständlichere Erklärung dessen, was Guth eigentlich meint.)

Lassen Sie mich versuchen, das Hauptproblem zu beschreiben, das die Inflationstheorie löste. Wissenschaftler beobachteten den Himmel und maßen darin den kosmischen Mikrowellenhintergrund, das Licht aus der Urknall-Ära. Der kosmische Mikrowellenhintergrund sagt uns etwas über die Verteilung von Temperatur und Dichte im frühen Universum, und es stellte sich heraus, dass es „zu große“ koordinierte Strukturen enthielt. Was ich mit "zu groß" meine, ist die Tatsache, dass, wenn man die übliche Urknalltheorie ohne Inflation verwendet, die Regionen über Entfernungen koordiniert wurden, die niemals in Kontakt kommen könnten.

Natürlich könnte man diese koordinierte Struktur in die Anfangsbedingungen des Universums einprägen. Die Regionen berührten sich nie, sie wurden nur so geschaffen, dass sie koordiniert wurden, Gottfried Wilhelm Leibniz , der Philosoph und Mathematiker der Aufklärung, könnte dies eine „ prästabilierte Harmonie “ nennen .

Die Inflation schlägt jedoch einen Mechanismus vor , durch den diese großen koordinierten Strukturen entstehen. Man lässt eine Ursuppe in einer Zeit vor der Inflation auf natürliche Weise mit sich selbst interagieren und „klatscht“ dann und bläst das Universum um 26 Größenordnungen auf. Folglich sind die resultierenden Strukturen im frühen Universum genau das, was wir im kosmischen Mikrowellenhintergrund sehen, und sie passen auch gut zu den kosmischen Strukturen, die wir in der gegenwärtigen Ära sehen.

Das also meint Alan Guth, wenn er sagt, dass Inflation erklärt, wie „Materie so geworden ist“ – er meint, dass sie eine tiefere Erklärung für den Zustand der Materie im Kosmos liefert, den wir direkt beobachten können (wir können nicht beobachten irgendein direkter Bote aus der Inflationszeit).

Das ist natürlich nicht die ganze Geschichte, der Teufel steckt im Detail, wie der Mechanismus der Inflation funktioniert, also meint Guth das, wenn er sagt: „Inflation ist ein Versuch, diese Frage zu beantworten, zu sagen, was ‚geknallt‘ ist. und was trieb das Universum in diese Periode enormer Expansion." Die Antwort, die Guth vorschlägt und die von der Mehrheit (aber nicht einer absolut vernichtenden Mehrheit) der Kosmologen akzeptiert wird, ist ein spezifischer physikalischer Mechanismus, der als spontane Symmetriebrechung bezeichnet wird.

Ich denke, dass Guth im letzten Satz, den Sie zitieren, ein wenig übertreibt: "[Inflation] erklärt nicht nur, was die Expansion des Universums verursacht hat, sondern gleichzeitig auch den Ursprung von im Wesentlichen aller Materie im Universum." Die Inflation ist definitiv ein Hauptfaktor dafür, wie sich Materie im frühen Universum gebildet hat, aber ich sehe keinen Weg, wie sie als ihre "Erklärung des Ursprungs" angesehen werden könnte.

Was Ihre anderen Fragen zum "Anfang der Zeit", "Anfang des Universums" und "Was alles anfing" betrifft, empfehle ich eine meiner älteren Antworten zum Thema .

Es ist mathematisch unmöglich, dass aus einer Singularität ein aufblasender Zustand entsteht, weil die Exponentialfunktion niemals Null erreicht. Wenn das Universum mit Inflation begann, dann gab es keine ursprüngliche Singularität, keine willkürlich hohen Energien usw. Wenn der Urknall jedoch von einer Singularität ausging, dann muss es eine kurze Expansionsphase gegeben haben, bevor die Inflation begann.

Für weitere Details siehe: Inflationäre Raumzeiten sind nicht vergangen-vollständig