Что общего у начала и финала нашей Вселенной?

    Существуют что-то массовое у начала нашей Вселенной, периода галлактической инфляции, и виновника ее окончательной судьбы: ускоряющей расширение черной энергии, что и не может и не приводить к мысли об фолиант, что они сопряжены. И вот для вас вопросец: ежели догадка нескончаемой инфляции верна, может ли черная энергия предшествовать возвращению в это же начальное состояние?

    Что общего у начала и финала нашей Вселенной?

    Не достаточно тамошнего, что это же может быть, она может даже и не востребовать нескончаемой инфляции. Давайте начнем с разговора об сцене, которая предшествовала рождению знаменитой и излюбленной Вселенной: галлактическая инфляция.

    Что общего у начала и финала нашей Вселенной?

    Когда возникла Вселенная — полная материи и излучения — она возникла с несколькими необычными качествами: она существовала пространственно плоской, имела одну температуру всюду, и не имела реликтов очень высочайшей энергии и владела очень выраженным набором регионов с завышенной и пониженной герметичностью. Может быть, Вселенная уже началась при этаком наборе критерий, однако мысль галлактической инфляции состоит в том, что Вселенная началась с периода экспоненциального расширения, в каком неограниченное количество энергии существовало присуще самому месту, а уж впоследствии этот период закончился и породил Объемной Взрыв со всеми этими критериями. Потребовалось пару лет, дабы определенно выработать все последовательности, и еще более времени, чтобы определить флуктуации галлактического микроволнового фона, кои ее подтвердили, однако галлактическая инфляция сейчас металлическая теория, с которой мы начинаем историю Вселенной.

    Нескончаемая инфляция — это же этакое ответвление инфляции, основанное на свойстве, об котором мы задумываемся нечасто. Привычно, когда вы встречаете природный переход — вроде кастрюли с жаркой водой, которая перебегает из водянистого в газообразное состояние — он начинается в различных пространствах, мал-помалу расширяясь и сливаясь в одно. В случае с кипящей водой, мы называем это же перколяцией, просачиванием, когда маленькие пузырьки рождаются и соединяются, создавая большие волдыри уже на поверхности. Однако в инфляции существуют неполадка: в энных регионах инфляция и не тормознула в конкретный момент и длится, что препятствует перколяции в регионах, где инфляция тормознула. Отсюда следует, что наша наблюдаемая Вселенная обязана присутствовать в одном волдыре, в каком инфляция закончилась, а уж и не состоять из огромного количества пузырьков, кои проникают совместно.

    Что общего у начала и финала нашей Вселенной?

    Иллюстрация нескончаемой инфляции: там, где возникает темно-красный крест, инфляция кончает и предлагает начало Большенному Взрыву; где остались темно-голубые кубики, инфляция длится. Математически, дабы дозволить инфляции сделать нашу Вселенную, инфляцию надо продолжать нескончаемо в дальнейшем

    На альтернативном финале диапазона у нас существуют тамошний факт, что расширение Вселенной ускоряется. Топовым разъяснением сего, со всей доступной нам точностью, является то, что самому месту присущ маленький энергетический ингридиент: мы называем его черной энергией. Этот ингридиент энергии находится везде — во любых точках места — и максимально минимален: ежели перевоплотить его в толпу по формуле Эйнштейна E = mc2, он будет эквивалентен единому протону на кубический погонный метр Вселенной. Однако место в космосе не попросту громадно, оно к тому же расширяется. Эдак что по мере течения времени эта черная энергия становится все наиболее принципиальной. Сквозь 8 млрд лет от начала Вселенной она привела к тамошнему, что расширение предстало ускоряться, а уж потом — предстало доминирующим ингридиентом энергии Вселенной.

    Два этих периода умеют появиться максимально различными: инфляция и ускоренное расширение, которое наступило с течением времени. В реальности, величина этих энергетических масштабов отличается в 10120 раз, а уж это же не мало. Однако они оба воображают энергию, присущую самому месту, оба принуждают ткань места экспоненциально расширяться и при условии достаточного времени — толикой секунды для инфляции и триллионов лет для черной энергии — возьмет все, что и не сопряжено во Вселенной в единую структуру, и порвут на части. Бытует целый класс моделей, узнаваемый в общем как только квинтэссенция, кои пробуют сплотить инфляцию и черную энергию.

    Какова возможность тамошнего, что наша Вселенная «переработает» себя, сомкнет цикл? Вот два хороших случая.

    1. Ежели черная энергия вправду является космологической константой, она возможно остаточной, реликтовой энергией инфляционного периода, с коего все началось. И ежели это же эдак, то нет никаких обстоятельств, посему бы при прошествии достаточного времени ей же и не перейти в еще наиболее малорослое энергетическое состояние. Может быть, этот переход приведет к тамошнему, что огромное количество маломассивых частиц — нейтрино, аксионов либо еще больше экзотичных частиц — будут соединяться в собственные аналоги кинозвезд, планет либо даже граждан. Ежели нам это же труднодоступно, это же и не означает, что нереально, и это же одна из потенциальных судеб нашей Вселенной в дальнем грядущем, даже ежели пройдут гуголы лет.
    2. Черная энергия может и не быть космологической константной, а уж может возрастать в силе со временем. Ежели это же эдак, она будет расти и расти, пока что и не приведет к сценарию «большого разрыва», когда любая сплетенная структура во Вселенной напоследок разорвется на части. Однако по сценарию, разработанному Эриком Гавизером, может быть, что в конечный момент — перед тем самым, как только само место треснет к чертям — эта энергия, присущая месту, неотличимая уже в инфляционных сценариях, перейдет… в жаркий Объемной Взрыв. Этакий сценарий «омоложения Вселенной» может не совсем только быть вероятным в дальнем грядущем, да и значительно состаривает нашу Вселенной — может быть, она нескончаемо древняя.

    Пока наши фаворитные подтверждения указывают на то, что черная энергия тем не менее является космологической константой, тем исключая второй сценарий. Ежели и не бытует никакого низкоэнергетического состояния для ее перехода, первый сценарий тоже можно исключить, однако мы знаем недостаточно, дабы исключить оба.

    Ответы на эти вопросцы нам обязаны посодействовать определить миссии EUCLID, NASA WFIRST и LSST (объемной обзорный телескоп).

    По материалам Этана Зигеля