Предположим, что сейчас пространство-время расширяется со все возрастающей скоростью, и если это продолжится в будущем, не будет ли наша Вселенная в какой-то момент в далеком-далеком будущем выглядеть точно так же, как во время инфляции, как раз перед Большим взрывом? Это невероятно холодно и однородно?
Если Вселенная плоская, как кажется, значит ли это, что ускорение расширения может продолжаться вечно?
Будет ли это создавать огромное количество радиации Унру?
Если не будет новых открытий, касающихся ни природы материи в нашей Вселенной, ни поведения гравитации на больших расстояниях, тогда да, поздняя Вселенная будет напоминать инфляционную Вселенную. Оба будут демонстрировать экспоненциальное расширение, хотя скорости расширения будут разными. И предположительно более поздний инфляционный период никогда не закончится; инфляция вызвана вездесущей темной энергией, а не инфлатоном, скатывающим потенциал.
Но нет, это бесконечное расширение не привело бы к излучению Унру как таковому, хотя, возможно, это просто вопрос семантики. Излучение Унру - это явление, при котором ускоряющийся наблюдатель (связанный с квантовым полем) увидит тепловую ванну излучения. Здесь расширение Вселенной ускоряется. Так что это не совсем одно и то же. Но есть сильная связь.
Возьмем пространство де Ситтера. де Ситтера — это максимально симметричное пространство-время с положительной космологической постоянной, и оно также демонстрирует экспоненциальное расширение, точно так же, как ранняя инфляционная Вселенная или поздняя судьба нашей Вселенной. Понятие частицы зависит от наблюдателя в искривленном пространстве, но статичный наблюдатель действительно увидит ванну теплового излучения из-за космологического горизонта. А существование горизонта напрямую связано с экспоненциальным расширением. Так что, хотя я бы не назвал это излучение излучением Унру, оно действительно будет излучением от ускоряющегося расширения. Как в данном случае, так и в излучении Унру (а также в излучении Хокинга) излучение вызывается горизонтом. В случае Унру горизонт присутствует, потому что наблюдатель пристегивает реактивный ранец и решает ускориться.
Вот хорошая статья Хокинга на эту тему: http://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.15.2738
Даже если вы не можете получить доступ к статье, в аннотации довольно много содержания.
РЕДАКТИРОВАТЬ: Возможно, я должен добавить, что это позднее излучение из-за космологического горизонта будет очень холодным.
Илья Грушевский
Кайл Канос
УиллО