О проблеме плоскостности, инфляции и т. д.

У меня есть пара наивных вопросов из темы заголовка.

  1. Мы знаем
    Ом − 1 знак равно к а 2 ЧАС 2 − Λ 3 ЧАС 2
    Теперь я прочитал это из стандартной модели большого взрыва (SBB). 1 а ЧАС увеличивается со временем и в последнее время Ом ≈ 1 . Так, Ом должна быть точно настроена, чтобы оставаться близкой к 1. Я думаю, это потому, что когда мы возвращаемся в прошлое 1 а ЧАС уменьшается в SBB, а для фиксированного Λ это движет Ом от 1. Я думаю, это нормально, поскольку а ЧАС уменьшается быстрее, чем ЧАС только во втором термине выше. Но почему мы хотим Ом ≈ 1 в более ранние времена?

Мое замешательство углубляется после прочтения того, как инфляция решает эту проблему. В «Инфляции» утверждается, что 1 а ЧАС уменьшается со временем. Итак, я подумал про себя. Поскольку раньше возвращение во времени приводило к уменьшению длины Хаббла (сопутствующее движение), поэтому в приведенном выше уравнении 1-й член был большим, что эффективно с ненулевым к . Но теперь, когда время возвращается назад, увеличивается 1 а ЧАС , первый член убывает и действует так, как если бы к близко к нулю, что является критерием плоской Вселенной. Итак, мое замешательство сводится к вопросу о том, почему мы хотим Ом ≈ 1 в более ранние времена? И как инфляционная эра решает всю проблему плоскостности? А как насчет того, когда закончится инфляция и начнется SBB? Более того, приведенное выше уравнение справедливо для любого случая (инфляция и SBB). Таким образом, даже если инфляция убьет проблему, SBB должен возродить ее, приведя к неединству Ом в настоящее время!

  1. Также я узнал, что пока ф ˙ 2 < В ( ф ) , имеет место инфляция, и это обычно имеет место, когда потенциалы достаточно плоские (с ф конечно). Как это увидеть?

В связи с этим я узнал в «Гибридной инфляции», поскольку ф сводится к нулю для ψ > 1 (Почему??), потенциал в ψ направление плоское и удовлетворяет условиям медленного качения, так что ψ считается инфляцией. Как мы можем сказать потенциал в ψ направление плоское?

Ответы (1)

нормальная космологическая эволюция, в которой доминируют материя или излучение, — что имело место в течение миллиардов лет после Большого взрыва — делает | Ом − 1 | увеличиваются со временем из-за изменений, фиксируемых уравнениями Фридмана. Однако WMAP и другие показывают, что | Ом − 1 | сегодня не превышает 0,01.

Это следует из того | Ом − 1 | должна была быть даже намного меньше минуты - и доли секунды - после Большого Взрыва - что-то вроде 10 − г о г е н с . Это называется проблемой плоскостности, потому что нет никаких причин, чтобы общая Вселенная имела такое малое число таких величин, как | Ом − 1 | который априори может быть чем угодно.

Космическая инфляция решает проблему плоскостности, поскольку обращает эволюцию вспять. | Ом − 1 | : как время уходит в будущее, | Ом − 1 | в этом случае убывает (точнее, была) убывающей . Это потому, что эволюция управляется последним, временным космологическим постоянным членом в вашем уравнении. Таким образом, из-за инфляции можно начать с общей стоимости | Ом − 1 | до инфляции, и в итоге получается | Ом − 1 | в любом случае близко к нулю.

Надеюсь, мне не нужно объяснять, что если величина увеличивается/уменьшается со временем, она будет уменьшаться/увеличиваться, если вы будете читать время в обратном направлении. Тем не менее, кажется, что 1/3 вашего вопроса сосредоточена на этой тривиальности.

ф ˙ 2 < В ( ф ) это просто условие, говорящее, что В ( ф ) , космологический постоянный член, является доминирующим членом в уравнении Фридмана во время инфляции. Если это так, вы можете пренебречь кинетическим членом ф ˙ 2 . Я не уверен, равен ли коэффициент в уравнении единице - сомневаюсь. Вы должны рассматривать неравенство только как оценку. Если кинетический член намного меньше, то гарантировано, что им можно пренебречь, а экспоненциальное инфляционное расширение, продиктованное В ( ф ) следует временная космологическая постоянная.

Что касается гибридной инфляции, то, очевидно, нельзя определить, что потенциал для ψ является медленным только из предположений, которыми вы поделились с нами: это просто предположение о том, что потенциал имеет свойство. В частности, предполагается, что потенциал напоминает потенциалы в теории фазовых переходов второго рода, что очень часто встречается в моделях теории струн и т. д. Представьте, что ф точнее температура Т − Т с , а также ψ это магнитное поле. Для положительного ф , минимум находится на ψ знак равно 0 , так что только ф меняется. Однако однажды ψ достигает нуля, вы получаете фазовый переход, а правое магнитное поле имеет ненулевое значение, поэтому канал скручивается на ψ знак равно ± М . Рядом с ф знак равно 0 точка, потенциал неизбежно меняется медленно, потому что это стационарная точка. См. например

http://nedwww.ipac.caltech.edu/level5/Liddle/Liddle5_7_2.html

Цель других полей гибридной инфляции — остановить инфляцию.

Это отличный ответ. Мое краткое изложение ответа на первый вопрос: мы не хотим Ом ≈ 1 в ранние сроки; уравнения заставляют нас сделать вывод Ом ≈ 1 в ранние времена. Проблема плоскостности — вот почему Вселенная решила родиться такой.
Это действительно отличный ответ. Спасибо! Многое прояснилось.
Re ф ˙ 2 < В ( ф ) условие - коэффициент действительно равен единице, так как это эквивалентно требованию, чтобы р + 3 п < 0 , куда р плотность энергии и п давление, а это то, что требуется для ускорения расширения ( ⇒ инфляция). ф ˙ 2 ≪ В ( ф ) является приближением медленного вращения, которое обычно делает вычисления более точными.
О проблеме плоскостности, инфляции и т. д.
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v