Ich höre oft von einer raschen kosmischen Inflation nach dem Urknall, bin aber nie auf eine Erklärung dafür gestoßen. Was hat angeblich diese inflationäre Periode im frühen Universum verursacht? Außerdem gehe ich davon aus, dass die Gesetze der Physik, dh Lichtgeschwindigkeit und Relativitätstheorie, während der Inflation nicht existierten, sondern nachträgliche Auswirkungen hatten. Ist das eine richtige Annahme? Vielen Dank!
Bei normaler Materie hängt die Stärke der Schwerkraft vom Spannungs-Energie-Tensor ab, der in einem isotropen homogenen Universum eine Spur von hat . Der positive Druck von relativistischen Teilchen (Photonen und Neutrinos) verstärkt die Schwerkraft, indem er die Expansion verlangsamt. In der Inflationstheorie wird angenommen, dass es im Universum ein Skalarfeld mit negativem Druck gab, das in einem „falschen Vakuumzustand“ begann. Das heißt, die Energiedichte des Feldes sank sehr langsam, als sich das Universum aufblähte, und daher wuchs die Gesamtenergie dieses Feldes, als das Volumen des Universums zunahm. Der Druck des Feldes war negativ und überwältigte die Kompressionskräfte der Schwerkraft von normaler Materie, so dass die Schwerkraft stark abstoßend war. Der Unterdruck erweiterte diesen Abschnitt des Universums schnell um viele Faktoren.
Während dieses Epos der Inflation wird erwartet, dass die Standardphysik nur mit der Hinzufügung dieses neuen Skalarfeldes Bestand hat. Es wird eingeführt, weil es zu erklären hilft, warum das gesamte sichtbare Universum heute so homogen ist. Zuvor hätten weit voneinander entfernte Teilregionen des sichtbaren Universums bis weit nach der durch Mikrowellen-Hintergrundexperimente beobachteten Epoche der Rekombination keinerlei Kontakt gehabt. Es erklärt auch, warum die Krümmung des Universums nahezu flach ist. Sie überführte einen kleinen Ausschnitt des Universums in extrem große Radien und damit kleine Krümmungen.
Wir kennen die Einzelheiten des inflationären Skalarfeldes nicht. In der Quantenfeldtheorie gibt es mehrere Quantenfelder (wie das Higgs-Feld), die sich bei einem lokalen Energieminimum in einem Vakuumzustand befinden (dh keine Teilchen haben). Inflatonteilchen sind Anregungen in diesem Feld, wo es vom Vakuumzustand abweicht. Diese zerfielen in die heißen, dichten Teilchen des Urknalls.
Hier können Sie von einem seiner Erfinder darüber lesen
Tracy Cramer
Py-ser
adrianmcmenamin