급팽창이론의 주요 모형

우주 급팽창

 

메인 모델 급속 팽창 이론이 처음 제안된 이후 25년 동안 급속 팽창 모델은 이론적 어려움을 해결하고 관찰에 적합하도록 개발되었습니다. 오늘날 우주론 연구자들과 작은 입자 물리학은 급속한 확장에 대한 새로운 접근법을 계속 제안하고 있다. 그러나 지금까지 제안된 모든 모델은 프리드먼 방정식의 해가 기하급수적으로 확장되는 시대와 공통점이 있다. 열역학 평형 상태에서 우주의 기본 가정을 갖는 것만으로도, 가파른 팽창의 틀은 거의 모든 모델에서 유도된다; 실제로, 초기 우주 시나리오 내에서 가파른 팽창의 시기를 경험하지 못한 시나리오는 매우 드물다. 초기 급속 팽창 모델 첫 번째 급속 팽창 모델은 1980년 Alan Goose에 의해 출판되었습니다. 1이 초기 급속 팽창 모델에서 출생 직후 우주는 가짜 진공 (영어 : 가짜 진공)이었습니다. 거짓 진공 상태의 우주는 강력하고 더 많은 극장 우주의 팽창 규칙을 고수한다; 구스의 모델은 나머지 공간에서 급속한 팽창이 뒤따르는 반면, 갑작스러운 팽창이 끝난 공간은 진정한 진공 거품의 핵 합성으로 만들어진다. 이 거품이 함께 충돌할 때, 거품의 벽의 거대한 에너지는 초기 우주에 존재하는 뜨거운 방사선과 물질 입자인 입자로 변환됩니다. 이 과정을 재 가열이라고 하며, 새로운 우주는 급속한 팽창이 계속되는 거대한 배경 지역에서 지속적으로 발생합니다. 여기서 에너지 보존 법칙은 일반적으로 중력 위치 에너지가 음수이기 때문에 긍정적인 에너지를 가진 우주가 새로 생성되더라도 깨지지 않습니다. 열역학의 제1법칙(에너지 보존법칙)과 열역학 제2법칙(시간 화살표 문제)이 모두 해결된다. 이에 대해 거스는 영어로, 거스는 "아무도 공짜 점심을 사지 않는다"(무료 점심, 공짜처럼 보이는 모든 것을 지불한다)는 최고의 "무료 점심"을 표현했다. 그러나 구스 모델은 다음과 같은 방법으로 공급이 부족하다.

 

표준 질량 폭발 이론의 문제를 해결할 수 있을 만큼 빠른 팽창을 위해서는 실제 진공 핵합성 속도는 매우 작아야 하지만, 핵 합성 속도가 작은 거품들 사이의 충돌은 일어나지 않아 재가열을 막는다. 아직 급속한 팽창을 하고 있는 거품의 중간에 있는 공간은 매우 빠르게 팽창하지만 거품 사이의 거리 거품의 성장 속도보다 더 빠르게 증가합니다. 따라서, 허위 진공의 붕괴에 의해 방출되는 에너지는 폼 벽의 운동 에너지로 사용되지만, 주요 폭발에 필요한 뜨거운 에너지는 폼의 충돌에 의해 전혀 공급되지 않기 때문이다. 이 문제를 우아한 출구 문제 (영어 : Graceful Exciting Problem)라고 합니다. 새로운 확장 초기 확장 모델의 우아한 출구 문제를 해결하기 위해 Andrei Linde (2)와 Andreas Albrecht (영어 : Andreas J. Albrecht), Paul Steinhart (Paul J. Steinhardt) (3)는 새로운 확장 모델을 제안했습니다. 초기 급속 팽창 모델에서 재가열은 터널링 효과를 통해 제1 상전이 과정에서 발생하며, 급속 팽창 하에서 스칼라 장의 작은 전위 값에서 전위 장벽을 굴러가지만, 새로운 급속 팽창 모델에서는 제2 상 전이를 통해 재가열이 발생한다. 이것은 터널링 효과를 필요로 하지 않으며, 따라서 1차 위상 전환에서의 진공 기포가 광속으로 팽창하는 반면, 새로운 급속 팽창 모델에서는 위상 전환이 매우 느리게 발생할 수 있습니다. 따라서 새로운 확장 모델은 우아한 출구의 문제로 어려움을 겪지 않습니다. 혼란스러운 확장 1차 및 2차 위상 전환이 필요한 구형 및 신형 급속 확장 모델과 달리 혼란스러운 급속 확장 모델은 처음부터 위상 전환을 가정하지 않습니다. 대신, 이 모델은 (스칼라) 임플란트를 가정하지 않습니다. 디스플레이 스타일의 phi 전위 V (phi)의 기울기는 매우 작으며 간단한 양자 변동으로 인해 급속한 확장이 시작됩니다. 이것은 임플란톤이 양자 변동으로 인해 우연히 잠재력으로 상승하여 임플란톤이 낮은 틸트 전위를 천천히 굴러 내려가는 동안 급속한 팽창을 일으킨다는 것을 의미한다. 임플란 턴 전위의 기울기는 일반적으로 다음과 같은 천재 클라우드 매개 변수 (영어 : Low Roll 매개 변수)로 표현됩니다. 그러한 천구름(영어: 던지기 롤)을 생산하려면 두 천구 매개변수가 1보다 작아야 한다; 디스플레이 스타일 엡실론, 에타 ll 1 카오스의 팽창 모델은 일반적으로 영원히 지속됩니다 고전적으로 스칼라 필드는 굴러 떨어지지만 양자 변동은 또한 잠재적인 위치로 돌아갈 수 있습니다. 이 위치는 잠재적 에너지가 낮은 위치에 비해 매우 빠르게 확장된다.따라서 일부 지역에서는 급속한 팽창이 끝난 후에도 급속한 팽창이 기하급수적으로 계속 성장하는 지역이 있기 때문이다.