物理宇宙論において、インフレーション期は、インフレーション理論によれば、宇宙が極めて急速な指数関数的膨張を経験した初期宇宙の進化の期間である。この急速な膨張により、初期宇宙の線形寸法は少なくとも 10 26倍(おそらくはもっと大きな倍数)増加し、そのため体積は少なくとも 10 78倍増加した。10 26倍の膨張は、長さ 1ナノメートル(10 −9 m 、 DNA分子の幅の約半分)の物体が約 10.6光年(約 62 兆マイル)に膨張することに相当する。
説明
真空状態は、エネルギーの局所的最小値(必ずしも全体的最小値ではない)を表す量子場の構成です。
インフレーションモデルによれば、ビッグバンから約 10 −36秒後の宇宙の真空状態は現在とは異なっており、インフレーション真空のエネルギー密度ははるかに高かったとされています。
一般相対性理論によれば、エネルギー密度がゼロでない真空状態は反発力を生み出し、空間の膨張につながります。インフレーションモデルでは、初期の高エネルギー真空状態が非常に急速な膨張を引き起こします。この膨張は、インフレーション時代なしでは説明が難しい現在の宇宙のさまざまな特性を説明します。
ほとんどのインフレーションモデルは、(少なくとも)2つの真空状態を持つために必要な特性を持つ、 インフレーション場と呼ばれるスカラー場を提案しています。
インフレーション期がいつ終わったかは正確にはわかっていませんが、ビッグバンから 10 −33 秒から 10 −32秒後だったと考えられています。宇宙の急速な膨張により、インフレーション前の時代から残っている可能性のある素粒子 (または位相欠陥などの他の「不要な」アーティファクト) は、宇宙全体に非常に薄く分布するようになりました。
インフラトン場が現在観測されている低エネルギーの真空状態に再構成されたとき、電弱時代に入ると、位置エネルギーの大きな差が、クォーク、反クォーク、グルーオンの高密度で高温の混合物の形で解放されました。
参照
- インフレーション(宇宙論) - 宇宙の急速な膨張の理論
- ビッグバン – 物理理論
- 宇宙の年表 – 宇宙の歴史と未来
注記
参考文献
- ガス、アラン H. (1998)。インフレーション宇宙: 宇宙の起源に関する新理論の探求。ヴィンテージ。ISBN 978-0-09-995950-2。
- グリーン、ブライアン(2005)。『宇宙の構造:空間、時間、そして現実の質感』。ペンギンブックス社。Bibcode :2004fcst.book..... G。ISBN 978-0-14-101111-0。
外部リンク
- ジョン・グリビン著『初心者のためのインフレーション』
- NASA 宇宙 101 インフレーション理論とは何ですか?
