ทฤษฎีเงินเฟ้อ

La ทฤษฎีเงินเฟ้อ ของจักรวาลเป็นข้อเสนอทางวิทยาศาสตร์ที่มุ่งหวังที่จะอธิบายความลึกลับของต้นกำเนิดและวิวัฒนาการในยุคแรกของจักรวาล มีการเสนอแนวคิดนี้ในช่วงทศวรรษ 1980 โดยนักฟิสิกส์ อลัน กูธ และนับแต่นั้นก็ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางจากชุมชนวิทยาศาสตร์ว่าเป็นคำอธิบายที่น่าเชื่อถือสำหรับช่วงเวลาแรกเริ่มสุดของจักรวาล หากคุณต้องการเข้าใจบริบทนี้ดีขึ้น คุณสามารถอ่านเกี่ยวกับเรื่องนี้ได้ บิ๊กแบง และความสัมพันธ์กับทฤษฎีเงินเฟ้อ

ทฤษฎีเงินเฟ้อคืออะไร

ทฤษฎีการพองตัวมีพื้นฐานมาจากแนวคิดที่ว่าเอกภพมีการขยายตัวอย่างรวดเร็วและเร่งมากในช่วงเวลาแรกหลังจากบิกแบง การขยายตัวนี้เรียกว่าการพองตัวของจักรวาล มันจะเกิดขึ้นภายในเสี้ยววินาทีและจะเร็วกว่าการขยายตัวครั้งอื่นๆ ในประวัติศาสตร์ของเอกภพ ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราเงินเฟ้อและ จักรวาลที่สังเกตได้ มีความสำคัญอย่างยิ่งในการทำความเข้าใจว่าโครงสร้างต่างๆ ที่เราเห็นในปัจจุบันเกิดขึ้นมาได้อย่างไร นอกจากนี้กระบวนการนี้อาจเกี่ยวข้องกับ ทฤษฎีจักรวาลคู่ขนานซึ่งสำรวจการมีอยู่ของจักรวาลคู่ขนาน

ทฤษฎีเงินเฟ้อมีพื้นฐานมาจากการสังเกตการณ์และหลักฐานทางดาราศาสตร์หลายประการ รวมทั้งความสม่ำเสมอและความเป็นเนื้อเดียวกันของจักรวาลในระดับขนาดใหญ่ การมีอยู่ของความผันผวนของรังสีพื้นหลังของจักรวาล และการกระจายตัวของกาแล็กซีในจักรวาล ตามทฤษฎีเงินเฟ้อ คุณสมบัติเหล่านี้ของจักรวาลสามารถอธิบายได้ด้วยการเงินเฟ้อของจักรวาล หากต้องการเจาะลึกถึงต้นกำเนิดของจักรวาล คุณสามารถอ่านบทความของเราได้ที่ จักรวาลถูกสร้างขึ้นอย่างไร.

การพองตัวของจักรวาลน่าจะเกิดจากรูปแบบพลังงานที่ไม่รู้จักซึ่งเรียกว่าพลังงานการพองตัว ซึ่ง จะสร้างแรงขับไล่ที่แข็งแกร่งมากซึ่งจะขับเคลื่อนการขยายตัวของเอกภพ- หลังจากผ่านไปเพียงเสี้ยววินาที พลังงานเงินเฟ้อก็จะหายไป ทำให้จักรวาลขยายตัวต่อไปด้วยอัตราที่ช้าลงและคงที่มากขึ้น ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งนี้กับสิ่งนี้ก็เป็นหัวข้อที่น่าสนใจที่จะสำรวจเช่นกัน

คุณสมบัติหลัก

ทฤษฎีการพองตัวเป็นข้อเสนอทางจักรวาลวิทยาที่อธิบายว่าเอกภพผ่านช่วงของการขยายตัวอย่างรวดเร็วในช่วงเวลาแรกของการดำรงอยู่ได้อย่างไร ได้รับการพัฒนาขึ้นในทศวรรษที่ 1980 โดยกลุ่มนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีที่นำโดย Alan Guth และ Andrei Lindeและตั้งแต่นั้นมาก็ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางจากชุมชนวิทยาศาสตร์ว่าเป็นคำอธิบายกำเนิดของเอกภพที่น่าเชื่อถือที่สุด

คุณลักษณะหลักประการหนึ่งของทฤษฎีเงินเฟ้อก็คือ แสดงให้เห็นว่าจักรวาลได้ประสบกับการขยายตัวที่รวดเร็วและเร่งความเร็วอย่างมากภายในเสี้ยววินาทีหลังบิ๊กแบง การขยายตัวนี้จะถูกขับเคลื่อนโดยพลังงานรูปแบบพิเศษที่เรียกว่า พลังงานเงินเฟ้อ ซึ่งจะมีความรับผิดชอบในการสร้างเอกภพที่สังเกตได้ทั้งหมด หากคุณต้องการทำความเข้าใจเกี่ยวกับการสร้างจักรวาลในรายละเอียดเพิ่มเติม เราขอเชิญคุณอ่านเกี่ยวกับ

ลักษณะสำคัญอีกประการหนึ่งของทฤษฎีการพองตัวคือเสนอว่าพลังงานการพองตัวจะจางหายไปอย่างรวดเร็วหลังจากการขยายตัวครั้งแรก ทำให้เอกภพเข้าสู่ช่วงการขยายตัวที่ช้าลงและค่อยเป็นค่อยไปซึ่งยังคงดำเนินต่อไปจนถึงทุกวันนี้ นอกจากนี้ ทฤษฎีเงินเฟ้อยังเสนอว่าการขยายตัวเริ่มต้นนี้ จะต้องรับผิดชอบต่อการก่อตัวของโครงสร้างขนาดใหญ่ในจักรวาล มันน่าสนใจมากว่าโครงสร้างเหล่านี้เกี่ยวข้องกับแนวคิดอย่างไร

ความสำคัญของทฤษฎีเงินเฟ้อ

ความสำคัญของทฤษฎีเงินเฟ้ออยู่ในหลายด้าน ก่อนอื่นเลย, อธิบายว่าเอกภพมีความเป็นหนึ่งเดียวในโครงสร้างของมันในสเกลใหญ่ได้อย่างไร ก่อนการพองตัว เชื่อว่าเอกภพมีความโกลาหลมากกว่าเดิม โดยมีความหนาแน่นและอุณหภูมิของสสารในพื้นที่ต่างๆ แตกต่างกันอย่างมาก อัตราเงินเฟ้อช่วยให้ความผันผวนเหล่านี้ขยายตัวและทำให้ราบรื่นขึ้น ทำให้เกิดการกระจายตัวของสสารที่สม่ำเสมอยิ่งขึ้น

ประการที่สอง ทฤษฎีเงินเฟ้อทำนายการมีอยู่ของคลื่นความโน้มถ่วงในจักรวาล ซึ่งได้รับการยืนยันจากการสังเกตการณ์เมื่อเร็วๆ นี้ คลื่นเหล่านี้มีความสำคัญเนื่องจากให้หลักฐานทางตรงของจักรวาลเงินเฟ้อในยุคแรกและสามารถช่วยให้เราเข้าใจธรรมชาติของแรงโน้มถ่วงและสสารในจักรวาลได้ดีขึ้น ด้านนี้อาจเกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์อื่น เช่น ทาคิออนซึ่งเป็นหัวข้อการศึกษาในเชิงฟิสิกส์ทฤษฎี

ประการที่สาม ทฤษฎีเงินเฟ้อสามารถช่วยได้เช่นกัน แก้ปัญหาในด้านอื่นๆ ของฟิสิกส์เชิงทฤษฎี เช่น ฟิสิกส์ของอนุภาคและจักรวาลวิทยาควอนตัม ตัวอย่างเช่น มันสามารถอธิบายได้ว่าทำไมจักรวาลดูเหมือนจะมีพลังงานมืดคงที่ ซึ่งเป็นการยากที่จะอธิบายในทฤษฎีอื่น ซึ่งทำให้เป็นหัวข้อหลักในการทำความเข้าใจจักรวาลและพลวัตของมัน

ปัญหามันแก้ได้

ภาวะเงินเฟ้อสามารถแก้ไขปัญหาหลายประการในจักรวาลวิทยาบิ๊กแบงที่ได้รับการชี้ให้เห็นในช่วงทศวรรษ 1970 ได้ ปัญหาเหล่านี้เกิดจากการสังเกตว่าเพื่อให้คล้ายคลึงกับจักรวาลในปัจจุบัน จักรวาลจะต้องเริ่มต้นจากเงื่อนไขเริ่มต้นที่ "พิเศษ" หรือเล็กมาก ซึ่งปรับให้เข้ากับบิ๊กแบง ภาวะเงินเฟ้อจะแก้ปัญหาเหล่านี้ด้วยการจัดหากลไกพลวัตที่นำจักรวาลมาอยู่ในสถานะเฉพาะนี้ ทำให้จักรวาลมีความคล้ายกับของเรามากขึ้นในบริบทของทฤษฎีบิ๊กแบง

การขยายตัวของจักรวาล มันมีบทบาทสำคัญในการแก้ไขความหลากหลาย แอนไอโซโทรปี และความโค้งของอวกาศ สิ่งนี้ทำให้เอกภพอยู่ในสภาพที่เรียบง่ายมาก ซึ่งมันถูกครอบงำโดยสนามพองลมอย่างสมบูรณ์ ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวที่มีนัยสำคัญคือความผันผวนของควอนตัมที่อ่อนแอในพองลม การขยายตัวยังทำให้อนุภาคหนักที่แปลกใหม่เจือจางลง เช่น โมโนโพลแม่เหล็กที่คาดการณ์ไว้โดยส่วนขยายจำนวนมากของแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์ของอนุภาค หากเอกภพร้อนพอที่จะก่อตัวเป็นอนุภาคก่อนการพองตัวได้ พวกมันจะไม่ถูกสังเกตในธรรมชาติ เพราะพวกมันหายากมากจนอาจไม่มีอยู่ในเอกภพที่สังเกตได้ ผลกระทบเหล่านี้รวมกันเรียกว่า "ทฤษฎีบทไม่มีขนพองตัว" ซึ่งคล้ายกับทฤษฎีบทไม่มีขนสำหรับหลุมดำ

ทฤษฎีบท "ไม่มีผม" นั้นมีสาเหตุหลักมาจากข้อเท็จจริงที่ว่าเอกภพขยายตัวด้วยปัจจัยขนาดใหญ่ระหว่างการขยายตัว ในเอกภพที่กำลังขยายตัว ความหนาแน่นของพลังงานโดยทั่วไปจะลดลงเมื่อปริมาตรของเอกภพเพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น ความหนาแน่นของสสาร "เย็น" (ฝุ่น) ธรรมดาจะแปรผกผันกับปริมาตร: เมื่อมิติเชิงเส้นเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ความหนาแน่นของพลังงานจะลดลงแปดเท่า. เมื่อเอกภพขยายตัว ความหนาแน่นของพลังงานที่แผ่ออกมาจะลดลงเร็วขึ้น เมื่อมิติเชิงเส้นเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ความหนาแน่นของพลังงานที่แผ่ออกมาจะลดลงถึงสิบหกเท่า ในช่วงเงินเฟ้อ ความหนาแน่นของพลังงานในช่องเงินเฟ้อจะเกือบคงที่ อย่างไรก็ตาม ความหนาแน่นของพลังงานของความแตกต่าง ความโค้ง แอนไอโซโทรปี และอนุภาคแปลกใหม่กำลังลดลง และเมื่อมีการขยายตัวเพียงพอ พวกมันจะกลายเป็นสิ่งเล็กน้อย สิ่งนี้ทำให้เอกภพว่างเปล่า แบนราบ และสมมาตร ซึ่งเต็มไปด้วยการแผ่รังสีเมื่อการขยายตัวสิ้นสุดลง

ฉันหวังว่าด้วยข้อมูลนี้ คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับทฤษฎีเงินเฟ้อและลักษณะของมันได้