Problema orizontului rezultă din premisa că informația nu poate călători mai repede decât lumina. Într-un univers de vârstă finită, aceasta stabilește o limită – orizontul de particule – pe separarea oricăror două regiuni ale spațiului care sunt în contact cauzal. Izotropia observată a CMB este problematică în această privință: dacă universul ar fi fost dominat de radiație sau de materie în orice moment până în epoca ultimei împrăștieri, orizontul de particule de atunci ar corespunde la aproximativ 2 grade pe cer. Nu ar exista niciun mecanism care să determine ca regiunile mai largi să aibă aceeași temperatură.
O rezolvare a acestei inconsecvențe aparente este oferită de teoria inflaționistă în care câmpul de energie scalar omogen și izotropic domină universul într-o perioadă foarte timpurie (înainte de bariogeneză). În timpul inflației, universul suferă o expansiune exponențială, iar orizontul de particule se extinde mult mai rapid decât se presupunea anterior, astfel încât regiunile aflate în prezent pe părțile opuse ale universului observabil se află mult în interiorul fiecărui orizont de particule. Izotropia observată a CMB rezultă apoi din faptul că această regiune mai mare a fost în contact cauzal înainte de începerea inflației.
Principiul incertitudinii lui Heisenberg prezice că în timpul fazei inflaționiste ar exista fluctuații termice cuantice, care ar fi amplificate la scară cosmică. Aceste fluctuații servesc ca germeni întregii structuri actuale din univers. Inflația prezice că fluctuațiile primordiale sunt aproape invariabile la scară și gaussiene, ceea ce a fost confirmat cu exactitate de măsurătorile CMB.
Dacă inflația a avut loc, expansiunea exponențială ar împinge mari regiuni ale spațiului cu mult peste orizontul nostru observabil
O problemă legată de problema orizontului clasic apare deoarece, în majoritatea modelelor standard inflaționiste cosmologice, inflația încetează cu mult înainte de o rupere a simetriei electroslabă, deci inflația nu ar trebui să poată împiedica discontinuitățile pe scară largă în vidul electroslab, deoarece părți îndepărtate ale universului observabil au fost cauzal separate atunci când erele electroslabe s-au încheiat.
Monopoli magnetici
Obiecția monopolului magnetic a fost ridicată la sfârșitul anilor 1970. Marile teorii unificate au prezis defecte topologice în spațiu, care s-ar manifesta ca monopoli magnetici. Aceste obiecte ar fi produse eficient în universul timpuriu cald, ducând la o densitate mult mai mare decât este în concordanță cu observațiile, având în vedere că nu s-au găsit monopoli. Această problemă este de asemenea rezolvată de inflația cosmică, care îndepărtează toate defectele punctuale din universul observabil, în același mod în care conduce geometria la planeitate.
(Include texte traduse și adaptate din Wikipedia de Nicolae Sfetcu)
Știința – Filosofia științei
Adăugați această lucrare remarcabilă în biblioteca dvs. și faceți un pas înainte spre o înțelegere mai profundă a lumii în care trăim.
Teoria relativității – Relativitatea specială și relativitatea generală
O lucrare fundamentală, destinată tuturor celor pasionați de fizică, știință și filosofia universului.
De la Big Bang la singularități și găuri negre
O călătorie fascinantă în universul fizicii și cosmologiei.
Lasă un răspuns