宇宙インフレ:簡単な説明
宇宙インフレは、ビッグバンの直後の初期宇宙での非常に急速な拡大の期間を提案する宇宙論の理論モデルです。 「インフラトン」と呼ばれる仮想的なエネルギー場によって駆動されるこの拡張は、非常に短い期間にわたって発生したと考えられており、小さくて暑く、密な宇宙を巨大なサイズに伸ばします。
ここにキーポイントの内訳があります:
* 迅速な拡張: 宇宙はインフレ期間中に指数関数的に拡大し、わずか数インチからグレープフルーツのサイズのサイズに増えました。
* 滑らかさと平坦性: インフレは宇宙を伸ばし、初期の不規則性を滑らかにし、平らで均質な空間を作り出し、地平線と平坦性の問題を解決します。
* 量子変動: インフレ中の量子変動は伸びて増幅され、今日観察される大規模な構造の種子につながります。
* インフレトンフィールド: インフレは、インフラトンと呼ばれる仮想エネルギー場によって駆動され、インフレが終了した後に粒子に崩壊します。
地平線と平坦性の問題の解決
地平線問題:
地平線の問題とは、ビッグバン(情報を交換できなかったことを意味する)が非常に類似した温度と密度を持っているため、宇宙の部分が因果関係にあったことができなかったという観察を指します。これは、宇宙がかつては今日のようにはるかに小さく、均質であったことを示唆しています。
インフレがそれを解決する方法:
インフレは非常に迅速に宇宙を伸ばしているため、最初は因果関係のある地域が現在は遠く離れています。これは、初期の宇宙の名残である宇宙マイクロ波の背景放射の均一性を説明しています。インフレの前に、これらの地域は互いの「地平線」内にあり、相互作用して均一性を確保できた可能性がありました。
平坦性の問題:
平坦性の問題は、宇宙の幾何学に関するものです。宇宙は、閉じて閉じて(球体のような)、またはフラット(紙のような)を開いている可能性があります。観察は、私たちの宇宙が非常に平坦であることを示しています。
インフレがそれを解決する方法:
インフレは宇宙を非常に大きく伸ばすため、曲率は効果的に滑らかになります。宇宙の初期ジオメトリは、元の曲率に関係なく、ほぼ完全に平らになります。
本質的に、インフレは宇宙を迅速に拡大し、地平線と平坦性の問題を解決するためのメカニズムを提供します。観察可能な宇宙の均一性と平坦性について説得力のある説明を提供します。
重要な注意: インフレは宇宙の構造の起源について説得力のある説明を提供しますが、それは依然として理論モデルです。インフレに関する直接的な証拠は、天文学者と物理学者によってまだ求められています。