Действительно ли нам нужна инфляция для проблемы горизонта?

Это очень фундаментальное сомнение. Я думаю, что я что-то упускаю в инфляции.

Теория инфляции решает проблему горизонта, утверждая, что вся Вселенная началась с очень маленькой области в причинно-следственном контакте, и внезапно пространство экспоненциально расширилось до большого фактора. Затем Вселенная расширилась и догнала космос.

Мой вопрос в том, что если инфляции не было, то и все в самом начале было в причинно-следственной связи. И по мере того, как Вселенная расширялась, хотя горизонт частиц был меньше, чем вся Вселенная, но поскольку все началось с небольшой плотной области в причинно-следственном контакте, причинность должна сохраняться. Почему нам нужна инфляция, чтобы объяснить это?

Потому что сегодня нет причинно-следственной связи между разными областями Вселенной.
Нам не нужна инфляция, это просто привкус дня. В прошлом было много других предложений, и расширения общей теории относительности могли бы обеспечить различные рамки, соответствующие феноменологии. Мое мнение о том, почему инфляция популярна, заключается в том, что она позволяет установить связь между космологией и теорией поля, в то время как более классический подход к проблеме, например, Эйнштейн-Картан, этого не делает. Последнее абсолютно ничего не скажет вам о том, почему Вселенная такая, какая она есть, даже если она может привести наблюдения в соответствие с теорией (и я не знаю, верно ли это вообще), инфляция могла бы.
«Мой вопрос в том, что если инфляции не было, то и все в самом начале находилось в причинно-следственной связи». Все в самом начале не было в причинно-следственной связи, если тенденции расширения были просто экстраполированы назад из сегодняшнего дня.

Ответы (1)

Вот проблема с горизонтом:

Посмотри на небо. Посмотрите на одну сторону неба. Затем посмотрите на другую сторону неба. Свет с одной стороны только что достиг вас, как и свет с другой стороны. Когда мы оглядываемся на самые ранние наблюдаемые моменты Вселенной, на Космический Микроволновый Фон (CMB), мы делаем то же самое. Мы смотрим на свет, излученный примерно в то же время и только сейчас дошедший до нас, но с противоположных сторон Вселенной. Тем не менее, мы все еще видим, что все выглядит одинаково, это удалось гомогенизировать. Это означает (за исключением некоторых странных совпадений природы), что эти две области должны были соприкасаться в какой-то момент до того, как свет был испущен. Ясно, что сейчас они не общаются. Через 13,8 миллиарда лет свет только достигает нас, на полпути между двумя источниками. Здесь' Не может быть, чтобы эти точки еще не соприкасались друг с другом. Если мы посмотрим еще дальше назад, возникает то же самое. Если бы Вселенная расширялась в том же направлении, что и в настоящее время, мы видим, что области, которые никогда не могли бы иметь никакой связи друг с другом, гомогенизируются. Это проблема.

Как могло случиться, что две точки на противоположных сторонах наблюдаемой Вселенной гомогенизируются, даже если свету с каждой стороны было достаточно времени, чтобы пройти только половину расстояния между ними? Они не могли общаться. Инфляция отвечает на этот вопрос. В нем говорится, что Вселенная изначально находилась в причинно-связанном состоянии. Все было в состоянии общаться и гомогенизировать. Затем Вселенная расширилась так быстро, что различные регионы стали причинно разъединены за небольшой промежуток времени.

Вот как это помогает. Без инфляции Вселенная началась бы как область, в которой вещи, которые никогда не могли соприкасаться, были гомогенизированы. Но с инфляцией мы теперь можем сказать, что эти регионы были в контакте, но разъединились из-за быстрого расширения.

Была ли инфляция расширением пространства (как в вакууме) или вселенной в целом с любым состоянием материи внутри нее?
Это был рост масштабного фактора, который как бы растягивает пространство вокруг находящейся в нем материи.