우주의 초기 인플레이션

입자 물리학을 처음으로 연구 한 다음 인플레이션에 대한 아이디어를 얻은 Alan Guth는 우주에 GUTs 이론을 적용 할 수있었습니다. 그래서 그는 세계의 시작 부분에서 지수 확장 또는 인플레이션을 달성 할 수있는 올바른 메커니즘을 정확히 얻을 수있었습니다.

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플랑크 시대에 우주의 크기는 사람의 핵보다 약 10-35cm 작았으며 그   후에 우주는 일반적으로 4 차원을 얻습니다.

플랑크 시즌이 시작된 후 처음 10-43 초 동안 초기 큰 대칭이 깨지고 중력이 다른 세 힘과 분리됩니다. 마찬가지로 처음 10-35 초 정도의 강력한 원자력 은 전극에서 분리됩니다 (또 다른 대칭 파괴).

위대한 통합 이론의 틀에는 이러한 대칭의 분할과 관련된 점진적인 분야가 있습니다. 그때 - 10 번 -32 초 약 - 스칼라 필드는 매 10 번 적어도 우주의 크기를 두 배로 -34 초 10에서 -32 초 100 배화했다.

Guth의 모델은 iggs 스 전이에 대한 아이디어, 즉 GUT 벡터 X boson이 iggs 스 입자를 "포식"하고 질량을 얻을 때 GUT 가 끊어지는 시간 또는 대칭이 파괴되는 프로세스로 시작 합니다 .

거짓 진공

진공은 사람과 같이 하나 이상의 흥분 상태를 가질 수있다. 이 진공 상태는 매우 다른 에너지를 갖지만 상당히 유사 해 보일 것입니다. 더 낮은 에너지 상태 (즉, 기본 상태)를 때때로 진정한 진공이라고합니다. 한편, 여기 된 진공은 슈 도산 (pseudoacid )이라고한다 . 의사 필드에서 Higgs 필드는 0 이고 Higgs 필드 의 에너지 밀도는 거대하고 일정합니다! 반면, 실제 진공 (에너지 밀도가 가장 낮음)에서 fields 스 필드의 에너지는 최소값을 갖지만 iggs 스 필드 자체는 0과 다르므로 지금까지 관성 입자에 질량을 가해 그들과 상호 작용할 수 있습니다.

AlanGuthCambridgeGuth는 Higgs field가 0 인 상태에 "fake vacuum"또는 pseudobulb 라는 이름을 붙 였습니다. 반면 Higgs field의 에너지 밀도는 거대하고 일정합니다! -iggs 스 필드의 에너지 밀도가 최소값이고 필드 자체가 0이 아닌 상태 (즉, 두 가지 유형의 진공에서 반대 상태) 인 경우의 참 또는 절대 진공. 진정한 진공 상태에서 대칭성이 손상되고 벡터 보손이 질량을 얻습니다. 그는 GUT 장애가 거짓에서 진실로 공허로 전환되는 것에 해당한다고 제안했다.

따라서 인플레이션시 거대 에너지는 의사 중력 내에서 발견되었으며, 이는 반발 중력장을 특징 으로한다 . 뉴캐슬의 특징은 가스와 같은 팽창으로 팽창하지 않지만 우주가 증가함에 따라 에너지 밀도는 일정하게 유지된다는 것입니다. 이런 식으로 팽창으로 인해 에너지가 감소하는 대신 지속적으로 증가하여 엄청난 양의 에너지가 생성되었습니다.   

하지만 우주 (10) 사이에 냉각한다는 식 -43 와 1O -35 초 - 생성 모멘트 후 -과 다음 힉스는 최저 전력 상태에서 안정 필드를 갖도록 구성된다.

그러나 어떤 상태에서 안정화 되었습니까?

이들이 화산 분화구의 공동과 같이 국소 최소값 인 가짜 진공에 해당하는 상태에서 최종적으로 안정화되었다고 가정합니다.

이러한 상황에서 :

-대칭은 방해받지 않고 유지됩니다

.-강한 힘과 정전기력이 결합 된 상태로 유지되고 필드의 에너지 밀도는 엄청납니다. 입방 센티미터 당 10 95 개, 즉 원자핵 밀도의 10 59 배입니다.

방사성 핵의 알파 입자가 결정 원리를 사용하여 양자 터널을 통해 빠져 나가기 때문에 iggs 스 필드는 불확실성 원리의 도움으로 터널을 통해 잘못된 진공 상태를 벗어날 수 있습니다. 비어 있습니다.

Guth는 iggs 스 필드가 가짜 진공 상태 (혹은 차가운 상태)에 갇혀있는 동안 엄청난 에너지 밀도로 인해 우주가 계속해서 바깥쪽으로 밀려 나서 수용 가능한 모델에서 제공 한 것.

아주 짧은 시간 동안, 그 효과는 우주 상수의 방정식을 도입하는 것과 비슷하지만 아인슈타인이 상상했던 것보다 훨씬 강력합니다. 결과는 우주의 지수 확장입니다.

즉, 우주는 10-34 초 마다 크기가 연속적으로 두 배가됩니다 . 우주 매 10 배로한다면 -34 초 후, 10 -33 생성 된 후에도 초를, 데이터의 양이 10 배 배가되어, 2 배의 크기가 증가하고있다 (100) . 단시간 에 양성자보다 10-32 배 작은 영역 (약 10-48 배)따라서 모델의 이름이 확대되어 자몽이 차지하는 면적에 해당하는 직경 10cm의 면적이 될 수 있습니다. 또는 확장의 크기를 이해하려면 우리 자신의 은하계의 공간을 차지하는 완두콩 (반지름 1cm)을 상상하십시오.

만약 10-32 초 안에 우주의 반지름을 10 50 배 증가시키는 대신 팽창이 없다면 우주는 30 배만 증가했을 것입니다! 

인플레이션의 가장 이상한 특성 중 하나는 빛의 속도보다 빠르게 작용한다는 것입니다. 빛은 1 센티미터를 가로 지르는 데 300 억 분의 1 초가 걸리지 만, 팽창은 15 x 10 -33 초의 시간에 양자의 ​​직경보다 훨씬 작은 직경에서 10cm의 직경으로 우주를 확장합니다 . 계산 결과 빛보다 100 배 빠른 팽창 속도를 보여줍니다. 이것은 물질이 움직이지 않지만 시공간 자체가 확장되기 때문에 상대성에 의해 허용됩니다.