La теорија инфлације универзума је научни предлог који настоји да објасни мистерије порекла и ране еволуције универзума. Предложио га је 1980-их физичар Алан Гут и од тада је широко прихваћен од стране научне заједнице као убедљиво објашњење за најраније тренутке универзума.
У овом чланку ћемо вам рећи све што треба да знате о теорији инфлације, од чега се она састоји и која су њена открића.
Шта је теорија инфлације
Инфлаторна теорија заснива се на идеји да је свемир доживео изузетно брзо и убрзано ширење у својим првим тренуцима, непосредно после Великог праска. Ова експанзија, позната као космичка инфлација, одиграла би се у делићу секунде и била би много бржа од било ког другог ширења у историји универзума.
Инфлаторна теорија је заснована на различитим астрономским запажањима и доказима, укључујући униформност и хомогеност универзума у великим размерама, постојање флуктуација у космичком позадинском зрачењу и дистрибуцију галаксија у универзуму. Према инфлаторној теорији, ове карактеристике универзума могу се објаснити космичком инфлацијом.
Космичка инфлација би била изазвана непознатим обликом енергије који се зове инфлаторна енергија, која створио би изузетно јаку одбојну силу која би покретала ширење универзума. После делића секунде, инфлаторна енергија би нестала, што би омогућило универзуму да настави да се шири споријом, константнијом стопом.
Главне карактеристике
Инфлаторна теорија је космолошки предлог који објашњава како је универзум прошао фазу убрзаног ширења у првим тренуцима постојања. Развила га је 1980-их група теоријских физичара предвођених Аланом Гутом и Андрејем Линдеом., и од тада је широко прихваћен од стране научне заједнице као најубедљивије објашњење настанка универзума.
Једна од главних карактеристика теорије инфлације је да она сугерише да је универзум прошао изузетно брзо и убрзано ширење у делићу секунде након Великог праска. Ова експанзија би била вођена посебним обликом енергије званом инфлаторна енергија, која би била одговорна за стварање читавог видљивог универзума.
Још једна кључна карактеристика теорије инфлације је да она предлаже да је инфлаторна енергија брзо избледела након почетног ширења, омогућавајући универзуму да уђе у спорију, постепенију фазу ширења која се наставља до данас. Штавише, теорија инфлације сугерише да ова почетна експанзија би био одговоран за формирање великих структура у универзуму.
Значај теорије инфлације
Значај теорије инфлације лежи у неколико области. Најпре, објашњава како је универзум постао тако уједначен у својој структури на великим размерама. Пре инфлације, веровало се да је универзум био хаотичнији, са значајним варијацијама у густини и температури материје у различитим регионима. Инфлација омогућава да се ове флуктуације прошире и изгладе како би довеле до равномерније расподеле материје.
Друго, теорија инфлације предвиђа постојање гравитационих таласа у универзуму, што је потврђено недавним запажањима. Ови таласи су важни јер пружају директне доказе о раном инфлаторном универзуму и могу помоћи да се боље разуме природа гравитације и материје у универзуму.
Треће, теорија инфлације такође може помоћи решавају проблеме у другим областима теоријске физике, као што су физика честица и квантна космологија. На пример, може да објасни зашто се чини да универзум има сталну тамну енергију, што је тешко објаснити у другим теоријама.
Теорија инфлације је важна јер нам помаже да боље разумемо универзум и решавамо проблеме у различитим областима теоријске физике. Поред тога, опсервациони и експериментални тестови теорије инфлације ојачали су наше поверење у валидност савремене физике.
проблеме које решава
Инфлација решава неколико проблема у космологији Великог праска на које је указано 1970-их. Ови проблеми произилазе из запажања да свемир мора да полази од „посебних” или веома малих почетних услова да би личио на данашњи универзум. Усмерен на Велики прасак. Инфлација решава ове проблеме обезбеђујући динамички механизам који доводи универзум у ово одређено стање, чинећи универзум сличнијим нашем у контексту теорије великог праска.
космичка инфлација игра важну улогу у решавању хетерогености, анизотропије и закривљености простора. Ово оставља универзум у веома једноставном стању у коме у потпуности доминира инфлатонско поље, а једина значајна хетерогеност су слабе квантне флуктуације у инфлатону. Експанзија такође разблажује егзотичне тешке честице, као што су магнетни монополи предвиђени многим проширењима Стандардног модела физике честица. Да је Универзум довољно врућ да формира такве пре-инфлаторне честице, оне не би биле примећене у природи јер су толико ретке да вероватно уопште не постоје у видљивом Универзуму. Заједно, ови ефекти су познати као „теорема о инфлацији без длаке“, слична теореми без длаке за црне рупе.
„Теорема без длаке“ је у суштини због чињенице да се универзум проширио за огроман фактор током свог ширења. У свемиру који се шири, густина енергије генерално опада како се запремина универзума повећава. На пример, густина обичне "хладне" материје (прашине) је обрнуто пропорционална запремини: када се линеарна димензија удвостручи, густина енергије се смањује осам пута. Како се универзум шири, густина енергије зрачења опада још брже: када се линеарна димензија удвостручи, густина енергије зрачења опада шеснаест пута. Током инфлације, густина енергије у пољу инфлације је скоро константна. Међутим, густина енергије хетерогености, закривљености, анизотропије и егзотичних честица се смањује, а уз довољно ширења, оне постају занемарљиве. Ово је оставило празан, раван, симетричан универзум, који се напунио зрачењем када се експанзија завршила.
Надам се да ћете уз ове информације сазнати више о теорији инфлације и њеним карактеристикама.