Каково объяснение быстрой инфляции сразу после Большого взрыва?

В обычном веществе сила гравитации зависит от тензора энергии-импульса, который в изотропной однородной Вселенной имеет след$\rho + 3p$. Положительное давление релятивистских частиц (фотонов и нейтрино) усиливает гравитацию, замедляя расширение. В теории инфляции предполагается, что во Вселенной существовало скалярное поле отрицательного давления, которое началось в «состоянии ложного вакуума». То есть плотность энергии поля очень медленно падала по мере расширения Вселенной, и поэтому полная энергия этого поля росла по мере роста объема Вселенной. Давление поля было отрицательным, превышая сжимающие силы гравитации обычной материи, так что гравитация была сильно отталкивающей. Отрицательное давление быстро расширило эту часть Вселенной многими факторами.

Ожидается, что на протяжении всей этой эпопеи с инфляцией стандартная физика сохранится, просто добавив это новое скалярное поле. Оно введено потому, что помогает объяснить, почему вся видимая Вселенная сегодня так однородна. Раньше субобласти видимой Вселенной, находящиеся далеко друг от друга, никаким образом не соприкасались бы до тех пор, пока не наступит эпоха рекомбинации, наблюдаемая в экспериментах с микроволновым фоном. Это также объясняет, почему кривизна Вселенной почти плоская. Он преобразовал небольшой участок Вселенной в чрезвычайно большие радиусы и, следовательно, малую кривизну.

Мы не знаем особенностей инфляционного скалярного поля. В квантовой теории поля существует несколько квантовых полей (например, поле Хиггса), которые при локальном минимуме энергии находятся в вакуумном состоянии (т. е. не имеют частиц). Частицы инфлатона являются возбуждениями в этом поле, где оно отклоняется от вакуумного состояния. Они распались на горячие плотные частицы Большого взрыва.

Вы можете прочитать об этом от одного из его изобретателей здесь