Причинная структура инфляционной мультивселенной

В мультивселенной, описываемой вечной инфляцией, мне не ясно, какова ее причинная структура и, в частности, причинно ли связаны вселенные-пузыри. Мы исходим из пространства-времени де Ситтера и скалярного поля, почти постоянный потенциал которого играет роль положительной космологической постоянной, но после распада скалярного поля в некоторых областях мне непонятно, что становится с причинной структурой. Если их рассматривать как вселенные сами по себе, это должно означать, что пузырь причинно не связан со всем остальным; однако я уже слышал о столкновении пузырей и оставлении гипотетических отпечатков в реликтовом излучении. Существуют также различные меры вероятности, определенные в инфляционной космологии, существуют ли вероятности, видимые наблюдателем в одном из пузырей,

Хороший вопрос, касающийся экспериментальных признаков столкновения пузырей. У меня когда-то был этот немного связанный вопрос.

Ответы (1)

Краткий ответ на этот вопрос заключается в том, что мы не знаем. Предмет вашего вопроса все еще находится на ранних стадиях «спекуляций», теоретизирования и исследования. Я могу сказать это, потому что столкновения пузырьковых вселенных в соответствии с теорией вечной инфляции как раз и являются моей конкретной областью работы.

Несталкивающиеся пузырьковые вселенные (а локальные потенциальные минимумы в скалярном поле считаются другими вселенными) причинно не связаны друг с другом из-за как потенциальной стены между ложным и истинным вакуумом, так и скорости расширения каждого пузырька (это достаточно быстро, чтобы никакая информация изнутри никогда не могла покинуть пузырь, и, таким образом, не сталкивающиеся пузырьки не могли влиять друг на друга).

Что касается столкновений, оставляющих отпечатки на реликтовом излучении, это все еще предмет исследования. На данный момент считается наиболее вероятным исходом столкновения пузырей (по крайней мере, наиболее вероятным, который был бы виден и не уничтожил бы нас полностью). Однако такие физики, как я, все еще проводят симуляции, чтобы определить, как будет выглядеть этот эффект. Также имейте в виду, что для того, чтобы наблюдатель в одном из пузырей мог наблюдать последствия столкновения, стена столкновения обязательно должна была пройти мимо них (поэтому мы считаем, что если бы мы испытали видимое столкновение, оно, вероятно, не произошло бы). уничтожить нас, потому что это не так). Только так пузыри могут быть причинно связаны, потому что они соприкасаются и (в некоторых теориях) расширяются друг через друга.

Я не могу предложить неспекулятивный ответ на вопрос, существуют ли вероятности, которые можно увидеть независимо от причинно-следственной структуры. Как наблюдатель только в одном пузыре, моя точка зрения по понятным причинам предвзята. Кроме того, поскольку мы допускаем, что физические константы и законы различаются между разными пузырями (за исключением скорости света), я также не могу комментировать вероятности, наблюдаемые кем-то в другом пузыре.

Следует отметить, что эта область исследований по-прежнему в основном представляет собой классную физику. Было опубликовано несколько статей о столкновениях пузырей, но без надежных эмпирических данных лучшее, что мы можем сделать, — это запустить сложное компьютерное моделирование гипотез.

Большое спасибо за ответ, рад слышать, что вопрос актуален, тема вечной инфляции для меня головокружительна и иногда сомневаюсь что-то в ней понять. Кстати, нет ли у вас ссылки, где обсуждается этот конкретный вопрос. Я заинтересован в том, чтобы пойти немного глубже. ;)
Я не могу дать вам ссылки на то, где обсуждался этот вопрос . Но я могу связать вас с некоторыми документами моего руководителя и меня по этому вопросу.