андрей линде

Ответ от Некто в сером, именуемый ОН[гуру]
Одной из трудностей, с которой сталкивалась традиционная теория Большого взрыва, была необходимость объяснить, откуда взялось колоссальное количество энергии, требующееся для рождения частиц. Последующие научная работа и наблюдения Вселенной из космоса в конце концов привели ученых к пересмотру традиционной теории Большого взрыва. Ранее считалось, что температура неба равна 2,7 К, однако более точные измерения последних лет позволили измерить ее с точностью до 10-5 К с высокой угловой разрешающей способностью. Согласно данным, полученным за первый год наблюдений, небо оказалось неоднородным и это никак не стыковалось с ранее существовавшей теорией. Выяснилось, что теории горячей Вселенной не хватает, поскольку удалось получить фотографии раздутых квантовых флуктуаций, которые появились спустя 10-30 с после рождения мироздания и сохранились до наших дней. Исследователи не только обнаружили пятнистость неба, но и изучили спектр пятен, интенсивность сигнала на разных угловых направлениях. Полученная со спутника информация показала, что мы живем в большой плоской Вселенной, что опять шло в разрез с более ранними представлениями о Вселенной и разрушало теорию Большого взрыва.
Инфляционную теорию, как альтернативу традиционной теории большого взрыва, физики рассматривают уже достаточно давно. Согласно сценарию раздувающейся Вселенной, основным отличием которого от традиционной теории Большого взрыва стало описание рождения мироздания в период с 10-35 до 10-32 с. Несколько первоначальных сценариев не дали решения и в разное время были отвергнуты их авторами.
Одна из последних версий инфляционной теория была основана на так называемой теории фазовых переходов в ранней Вселенной, и обясняла с помощью одного простого принципа объяснить, почему Вселенная большая, плоская, однородная, изотропная, а также почему нет монополей. Но такая модель тоже не давала решения. В поисках нового сценария предстояло отказаться от считавшихся истинными представлений о горячей Вселенной, фазовых переходах, переохлаждении, которым соответствовали наблюдательные данные. Необходимо было найти новый способ решения проблемы, вот тогда и была выдвинута теория хаотической инфляции.
Идея, лежащая в основе теории хаотической инфляции, очень проста. Существуют направленные поля - электромагнитное, электрическое, магнитное, гравитационное, но может быть по крайней мере еще одно - скалярное, которое никуда не направлено, а представляет собой просто функцию координат.
На вооружение была взята концепция скаярного поля, которую часто используют в теории элементарных частиц и в котором не существует разницы потенциалов. Самым близким аналогом скалярного поля можно считать электростатический потенциал. Считается, что без полей такого типа очень трудно создать реалистичную теорию элементарных частиц.
Сценарий выглядит следующим образом: большое скалярное поле приводит к большой скорости расширения Вселенной, а большая скорость расширения Вселенной будет мешает полю спадать и тем самым не даст плотности потенциальной энергии уменьшаться, которая в свою очередь будет продолжать разгонять Вселенную со все большей скоростью. Частицы поля сталкивались, обменивались энергией и постепенно пришли в состояние термодинамического равновесия. В результате Вселенная стала горячей. Этот самоподдерживающийся режим и привел к инфляции, экспоненциально быстрому раздуванию Вселенной.
Модели инфляционной теории предсказали, зафиксировнную пятнистость, а результаты проведенных высокоточных измерений поляризации излучения подтвердили теорию расширения Вселенной и позволили установить, когда произошла ионизация межгалактического газа, вызванная самыми первыми звездами. Кроме этого, полученная информация подтвердила положение инфляционной теории о том, что мы живем в большой плоской Вселенной.