Почему инфляция (поле инфлатона) толкает Омегу ближе к нулю (сплющивает Вселенную)?

Я знаю, что в нашем конкретном случае инфлатонное поле расширило объем Вселенной, одновременно поддерживая все время плотность массы-энергии, близкую к критической плотности, таким образом, плоскостность.

Но почему именно этот номер? Почему поле инфлатона не сохраняло плотность, которая вместо этого вызывала бы какую-то другую кривизну? Я думал, что инфляция должна решить проблему тонкой настройки, но я все еще сталкиваюсь с этой проблемой.

По сути, что заставляет инфляцию «выбирать», какую плотность энергии поддерживать? И если он всегда выбирает критическую плотность (для плоской кривизны), то почему?

Ответы (2)

Взгляните на http://en.wikipedia.org/wiki/Flatness_problem#Inflation .

Ключевым моментом является уравнение:

( Ом 1 1 ) р а 2 "=" 3 к с 2 8 π г

При инфляции масштабный коэффициент, а , сильно возрастает, но в то же время плотность энергии, р , остается примерно постоянным, поскольку в нем преобладает поле инфлатона, поэтому произведение р а 2 колоссально увеличивается. Однако правая часть уравнения просто постоянна, так что это означает ( Ом 1 1 ) должен стать исчезающе малым, т.е. Ом стремится к единству. Этот результат является довольно общим и не зависит от мелких деталей того, как работает инфляция.

Спасибо, это проясняет ситуацию! Я все еще путаюсь. Существует ли известный механизм, с помощью которого поле инфлатона «добавляет» энергию для поддержания постоянной плотности энергии?
Поле инфлатона обычно считается свойством пространства, поэтому по определению оно имеет постоянную плотность энергии. Я допускаю, что этот вид обходит ваш вопрос, не отвечая на него, но тогда мы понятия не имеем о происхождении инфлатонного поля. На самом деле мы точно так же ничего не знаем о ее младшем брате, темной энергии, и она ведет себя точно так же.

Вместо утверждения о том, что инфляция выбрала плотность Вселенной, лучше сказать, что инфляция увеличила размер Вселенной так, что ее геометрия стала почти плоской. При этом инфляционное поле приспособило критическую плотность, необходимую для плоской Вселенной, к фактической плотности энергии Вселенной, а не наоборот.

Как оно это сделало? Я думал, что критическая плотность постоянна?
@Ocsis2 нет, критическая плотность зависит от параметра Хаббла
параметр Хаббла — это эволюция масштабного фактора во времени? как поле инфлатона это скорректировало?
@Ocsis2 Расширение Вселенной регулируется уравнением Фридмана, ЧАС 2 "=" 8 π г р / 3 к с 2 / а 2 . Чем ближе ЧАС 2 добирается до 8 π г р / 3 , тем более плоской становится Вселенная.