Was führte dazu, dass sich die Expansion des Universums nach der Inflationsepoche verlangsamte?

Wie jeder weiß, expandierte das Universum mit unglaublicher Geschwindigkeit, als der Urknall stattfand, und dies wurde die inflationäre Epoche (oder im Volksmund kosmologische Inflation ) genannt, die etwa andauerte 10 − 3 4 Sekunden. Aber danach hat sich die Expansionsrate plötzlich verringert und nimmt nun allmählich zu. Kann mir jemand sagen, was der wahrscheinliche Grund oder die Widerstandskraft ist, die dazu führte, dass sich die Expansion nach dem Urknall stark verlangsamte?

Die Frage basiert auf der einfachen Tatsache, dass die Expansion nicht verlangsamt werden konnte, wenn keine Widerstandskraft oder einfacher Bewegungsträgheit wirkte.

Wie jeder weiß ... Inflation ist eine unbewiesene Theorie. Es gibt noch keine direkten Beweise dafür.
Wie jeder weiß... ... gibt es keine Inflation. Es ist ein magischer Begriff ohne Beweise. Man könnte genauso gut sagen, wie jeder weiß, der Urknall wirkte durch Magie ...
Als Antwort auf die beiden obigen Kommentare gibt es eine große Menge an Beweisen, die die Theorie der „Inflation“ unterstützen, nicht zuletzt die Schwankungen des Mikrowellenhintergrunds. Sicher, es könnte falsch sein, aber das könnte auch die allgemeine Relativitätstheorie oder jedes andere Modell des Universums sein. Der Fragesteller möchte wissen, was die Theorie als Grund für die Verlangsamung "vorhersagt".

Antworten (2)

Hier ist das Szenario aus Wikipedia

Nach der Inflationstheorie ist die Inflation ein skalares Feld, das für die kosmische Inflation im sehr frühen Universum verantwortlich ist. Für dieses Feld wird ein quantisiertes Teilchen erwartet, ähnlich wie bei anderen Quantenfeldern, das als Inflation bezeichnet wird. Das Feld stellt einen Mechanismus bereit, durch den eine Periode schneller Expansion von 10^−35 bis 10^−34 Sekunden nach der anfänglichen Expansion erzeugt werden kann, wodurch das Universum entsteht.

Beachten Sie, dass die Inflation vor 10^-35 Sekunden die konstante Inflation des ursprünglichen Urknalls ist.

Der grundlegende Prozess der Inflation besteht aus drei Schritten:

Vor der Expansionsperiode befand sich das Inflationsfeld in einem Zustand höherer Energie. Zufällige Quantenfluktuationen lösten einen Phasenübergang aus, wodurch das Inflationsfeld seine potenzielle Energie als Materie und Strahlung freisetzte, als es sich in seinen Zustand mit der niedrigsten Energie einpendelte.

Die schnelle Inflation führt zu einem Anstieg der kinetischen Energie, wenn sich das Inflationsfeld auf sein niedrigeres Energieniveau einpendelt

Diese Aktion erzeugte eine abstoßende Kraft, die den Teil des Universums, der heute für uns beobachtbar ist, dazu brachte, sich von einem Radius von ungefähr 10^−50 Metern bei 10^−35 Sekunden auf fast 1 Meter Radius bei 10^−34 Sekunden auszudehnen.

Es ist also die Zeit, die das Inflationsfeld benötigt, um vom höheren auf das niedrigere Energieniveau zu fallen.

Das Modell wird hier fortgesetzt

Am Ende der inflationären Periode des frühen Universums wurde die gesamte Materie und Energie im Universum auf eine Trägheitsbahn gesetzt, die mit dem Äquivalenzprinzip und Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie übereinstimmte, und dies war der Zeitpunkt, an dem die genaue und regelmäßige Form der Expansion des Universums ihre hatte Ursprung (das heißt, Materie im Universum trennt sich, weil sie sich in der Vergangenheit aufgrund des Inflationsfeldes getrennt hat).

Messungen zufolge verlangsamte sich die Expansionsrate des Universums bis vor etwa 5 Milliarden Jahren aufgrund der gravitativen Anziehungskraft des Materieinhalts des Universums,

Es ist also die Gravitationsanziehung, die übernimmt, sobald das Inflationsfeld seinen niedrigsten Energiezustand erreicht hat. Viel kinetische Energie endete als potentieller Gravitationsausgleich der Expansion

Danach begann sich die Expansion zu beschleunigen.

und tut dies derzeit.

Um die Beschleunigung zu erklären, haben Physiker die Existenz dunkler Energie postuliert, die in den einfachsten theoretischen Modellen als kosmologische Konstante erscheint. Nach der einfachsten Extrapolation des derzeit favorisierten kosmologischen Modells (bekannt als "ΛCDM") wird diese Beschleunigung in der Zukunft dominanter.

So wie ich es verstehe, wird das Thema noch erforscht, theoretisch und experimentell

Es erweiterte sich von 10-50 Metern auf 1 Meter? Das ist doch sicher rückständig.
@zibadawatimmy copy kopiert die Kräfte nicht richtig. es ist 10^-50
Ah ich sehe. Sie können latex/mathjax in zitierten Text umwandeln und es wird entsprechend angezeigt, wenn Sie die Lesbarkeit verbessern möchten.
Sie verwenden "Inflation", um dagegen zu argumentieren, was falsch ist, weil die Inflation selbst falsch ist und den grundlegenden Grundgesetzen der Allgemeinen Relativitätstheorie widerspricht. Materie kann sich nicht schneller als Lichtgeschwindigkeit bewegen. Die Verwendung von „Inflation“ ist nur Gelaber, wie zu sagen: „Wegen einer magischen Kraft, die allen Gesetzen der Physik trotzt, einer magischen Kraft, die weder bewiesen noch getestet werden kann.“ Sie haben also viele Worte gesagt, aber nicht einmal angefangen, die Frage zu beantworten.
@physicsaddict Im quantenmechanischen Rahmen ist die Lichtgeschwindigkeit für virtuelle Teilchen irrelevant. Inflationen sind quantenmechanisch und virtuell auf der Ebene von QM-Berechnungen (falls es ihnen jemals gelingt, die Schwerkraft zu quantifizieren) während der Inflationsperiode, das ist das Modell. Ob es richtig oder falsch ist, wird die Zeit zeigen (dh ob die Schwerkraft quantifiziert und mit den anderen drei Kräften in einem brauchbaren Modell vereinheitlicht wird).
@anna v: Ja, du hast Recht, wenn es um imaginäre Teilchen geht, die nicht existieren, sind die Gesetze der Physik irrelevant.
@physicsaddict Wenn Sie Mathematik verwenden, um das Ergebnis von Beobachtungen / Experimenten abzuleiten, sind die existierenden Gesetze der Physik diejenigen, die am Ausgang der mathematischen Manipulation stehen. Die Ausgabe muss mit den Daten übereinstimmen. Der Grund, warum dieses mathematische Modell virtueller Inflationen verwendet wird, liegt darin, dass das Ergebnis der Berechnung mit den CMB-Beobachtungen übereinstimmt.
@annav Mein Verständnis ist, dass Inflationsmodelle breit genug sind, um im Wesentlichen alle Beobachtungen zu erklären, dann ist ihre Vorhersagekraft wie die Inflation virtuell.
@R.Rankin Die Beobachtung, die einer Erklärung bedurfte, war die Homogenität des CMB, und das Inflationsmodell lieferte sie.
@anna_v was ich meinte, ist das Inflationspotential nicht willkürlich so gewählt, dass es mit den Beobachtungen übereinstimmt? Ich habe verstanden, dass die Inflation dazu dient, die heute beobachteten Sonderbedingungen zu erklären, aber dann selbst noch mehr Sonderbedingungen erfordert, bevor sie stattfindet, in gewissem Sinne drängt sie das Problem der Sonderbedingungen zurück in Richtung der Singularität, die selbst niemand im Allgemeinen anspricht. Ich vergleiche das damit, ein Problem unter den Teppich zu kehren. FYI Ich bin weder für noch gegen Inflation, aber ich denke, es muss mehr dahinterstecken.
@R.Rankin ALLE Physikmodelle reduzieren das vorliegende Datenanpassungsproblem auf eine andere, normalerweise kompaktere Ebene. Alle physikalischen Modelle haben Konstanten an die Daten angepasst, das gleiche gilt für das Inflationsmodell. Wir hatten Newotns Gravitation, weil sie mit einer gewissen Messgenauigkeit zu den Daten passte. Dann haben wir die Allgemeine Relativitätstheorie für die nächste Stufe der Messgenauigkeit bekommen. Gleiches gilt für den Übergang von der klassischen zur Quantenmechanik. Der heilige Gral ist eine Theorie von allem, aus der mit sehr wenigen Eingabekonstanten alle anderen Modelle hervorgehen werden. Ich halte nicht den Atem an.
@anna_v Bei allem Respekt vor allen oben wurde die Frage nie beantwortet (vielleicht wissen wir es nicht). Es ist allgemein anerkannt, dass sich „Raumzeit“ schneller als mit Lichtgeschwindigkeit ausdehnen kann, obwohl alle Materie im Weltraum auf „c“ begrenzt ist. Ich denke jedoch, dass wir die Schwerkraft als "innerhalb" des Raums betrachten (dh Gravitationswellen), und daher wäre ihre Kausalität durch die Lichtgeschwindigkeit begrenzt. Ich respektiere Ihre Kenntnisse der Physik, liege ich falsch?
@ JackR.Woods Gravitationswellen sind das Ergebnis von Raumverzerrungen, nicht die Ursache, daher können sie die Geschwindigkeit von Raumverzerrungen nicht begrenzen. Wie gesagt, es ist ein Modell, das sowohl theoretisch als auch experimentell noch erforscht wird. Im Moment passt es zu den Daten, aber wir können nicht vergessen, dass die Schwerkraft noch nicht endgültig quantifiziert wurde, sodass Überraschungen bevorstehen können, wie sich das Modell entwickelt.

Wenn Sie die beschleunigte Ausdehnung des Weltraums nehmen und messen, die zwischen einem zufälligen Galaxienpaar auftritt, etwa 20 bis 30 Millionen Lichtjahre von uns entfernt, dann multiplizieren Sie diese Beschleunigung mit 13,8 Milliarden Jahren, dem Alter des Universums. Vergleichen Sie nun die Antwort mit der Entfernung, die sie derzeit voneinander entfernt sind. Die Nummern stimmen nicht überein. Die beiden Galaxien verschmelzen nicht wirklich zu einem einzigen Punkt, dh Urknall. Sie würden immer noch über 2 Millionen Lichtjahre voneinander entfernt sein, selbst nachdem sich der Abstand zwischen ihnen in den letzten Jahren um 9 % bis 11 % beschleunigt hat. Denken Sie daran, wenn wir in der Zeit zurückgehen würden, würde sich die Beschleunigung verlangsamen, wodurch die Entfernung, die sie möglicherweise in 13,8 Milliarden Jahren zurückgelegt haben, viel geringer wäre. Die beiden Galaxien hätten dennoch niemals denselben Ort eingenommen. Also kein großer Knall. Neben, Die kosmologische Inflation verstößt tatsächlich gegen das 3. Bewegungsgesetz, einmal in Bewegung, immer in Bewegung, es sei denn, es wird von einer äußeren Kraft darauf eingewirkt. Wenn es zur Inflation käme, würde sie nicht aufhören. Galaxien wären nicht entstanden, wenn es unmittelbar nach einem Urknall zu einer schnellen Inflation gekommen wäre. Wenn die Menge an Energie und Masse in der Singularität den Urknall nicht verhindern könnte, würde dies nicht ausreichen, um die theoretisierte Inflation jemals zu verlangsamen. Es muss eine bessere Erklärung geben. Zukünftige Beobachtungen mit dem Infrarotteleskop James Webb sollten die Lösungen für jedes ungeklärte Rätsel aufdecken, sogar wie und wann das Universum begann. Gehen Sie JWST. Wenn die Menge an Energie und Masse in der Singularität den Urknall nicht verhindern könnte, würde dies nicht ausreichen, um die theoretisierte Inflation jemals zu verlangsamen. Es muss eine bessere Erklärung geben. Zukünftige Beobachtungen mit dem Infrarotteleskop James Webb sollten die Lösungen für jedes ungeklärte Rätsel aufdecken, sogar wie und wann das Universum begann. Gehen Sie JWST. Wenn die Menge an Energie und Masse in der Singularität den Urknall nicht verhindern könnte, würde dies nicht ausreichen, um die theoretisierte Inflation jemals zu verlangsamen. Es muss eine bessere Erklärung geben. Zukünftige Beobachtungen mit dem Infrarotteleskop James Webb sollten die Lösungen für jedes ungeklärte Rätsel aufdecken, sogar wie und wann das Universum begann. Gehen Sie JWST.

Was führte dazu, dass sich die Expansion des Universums nach der Inflationsepoche verlangsamte?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v