Есть что-то общее в начале нашей Вселенной, период космической инфляции, и причиной ее дальнейшую судьбу: ускорения расширения темной энергии, что не может не привести к мысли, что они связаны. И вот вопрос: если гипотеза вечной инфляции является правильным, можете темная энергия предшествовать возвращение в исходное состояние?
Не только, что, не исключено, что он может даже не требовать вечной инфляции. Давайте начнем с разговора о сцене, которая предшествовала рождению знаменитой и всеми любимой Вселенной: космической инфляции.
Когда Вселенная полна материи и излучения — он пришел с несколько странными свойствами: она была пространственно плоской, имела одну температуру везде, не имели реликты чрезвычайно высокой энергии и имел очень выраженный набор областей повышенной и пониженной плотности. Возможно, Вселенная уже начала с таким набором условий, но идею космической инфляции заключается в том, что Вселенная началась с периода экспоненциального расширения, в котором огромное количество энергии было присуще пространство, а потом период закончился и породило большой взрыв со всеми этими условиями. Потребовалось несколько лет, чтобы четко отработать все последовательности, и еще больше времени, чтобы найти флуктуации космического микроволнового фонового излучения, что подтвердило теорию космической инфляции сейчас железо, с которого мы и начнем историю Вселенной.
Вечная инфляция-это порождение инфляции, основанный на недвижимости, о которой мы редко задумываемся. Обычно, когда вы встречаете естественный переход — как кастрюли с горячей водой, которая переходит из жидкого в газообразное состояние — оно начинается в разных местах, постепенно расширяясь и сливаясь в один. В случае кипения воды, мы называем его протекания, просачивания, когда появляются мелкие пузырьки и сливаются, создавая большие пузыри на поверхности. Но инфляция-это проблема: в некоторых регионах, инфляцию не остановить в определенной точке и продолжается, что предотвращает протекания в регионах, где инфляция остановлена. Это означает, что наша наблюдаемая Вселенная должна быть в такой же пузырь, где инфляция закончилась, и не состоят из множества пузырьков, которые проникают вместе.
Иллюстрация вечной инфляции: где там Красный Крест, инфляция заканчивается и дает начало Большого взрыва; и там были синие кубики, инфляция продолжается. Математически, чтобы позволить инфляции, чтобы создать нашу Вселенную, инфляция должна продолжаться неопределенно долго в будущем
На другом конце спектра мы имеем тот факт, что расширение Вселенной ускоряется. Наилучшим объяснением этого, со всей доступной точностью, будет то, что пространство имеет небольшую энергетическую составляющую: мы называем ее темной энергией. Этот компонент энергия присутствует везде — во всех точках пространства и очень маленький: если вы включите его в массу по формуле Эйнштейна Е = mc2, то это будет эквивалентно один Протон на кубический метр Вселенной. Но пространство в пространстве-это не просто огромное, оно продолжает постоянно расти. Так со временем эта темная энергия становится все более важным. Через 8 млрд. лет от начала Вселенной это привело к тому, что расширение ускоряется, а позже стала доминирующей составляющей энергии Вселенной.
Два этих периода могут показаться очень разными: инфляции и ускоренного расширения, которое пришло со временем. В самом деле, величина энергии этих шкал отличаются 10120 раз, а это немало. Но они оба олицетворяют энергии, заложенный в само пространство, как вызвать ткани пространства экспоненциально расширяться и предоставил достаточно времени — доли секунды для инфляции и триллионов лет темная энергия — я возьму все, что не связано со Вселенной в единую структуру, и разрывают на куски. Существует целый класс моделей, известных как квинтэссенция, которой пытаются объединить инфляции и темной энергии.
Какова вероятность того, что наша Вселенная будет «перерабатывать» себя, завершит цикл? Вот два хороших вариантов.
До сих пор наш лучший свидетельствует о том, что темная энергия является космологической постоянной, тем самым устраняя второй сценарий. Если нет низкого энергетического состояния для перехода, первый сценарий может также быть исключен, но мы знаем достаточно, чтобы исключить обоих.
Ответы на эти вопросы должны помочь нам найти ЕВКЛИД миссии, НАСА WFIRST и последний (большой опрос телескоп).
По материалам Этан Сигел
