Если инфляция и произошла, то она закончилась около 13,7 миллиардов лет назад. Но как долго шла инфляция до этого? Был ли это просто короткий всплеск времени, так что действительно можно сказать, что возраст Вселенной составляет 13,7 миллиарда лет, или это продолжалось долгое время, прежде чем закончилось (может быть, навсегда?)?
Как говорится во введении к статье в Википедии , обычно считается, что инфляция произошла к секунды после большого взрыва. Это чрезвычайно крошечный период времени. Можно с уверенностью сказать, что Вселенной, вероятно, около 13,7 миллиардов лет.
Ответ на этот вопрос очень трудно дать без теории начала инфляции. Твердого консенсуса нет, потому что подробности инфляции окутаны тайной.
Способ найти приблизительное время, в течение которого происходит инфляция, заключается в интегрировании условий медленного движения. Медленное вращение означает, что поле инфлатона скользит вниз по потенциальной яме, как шарик, погруженный в мед, скользит по склону, и вы можете сказать, как оно скользило, по форме потенциала. Итак, вы возвращаетесь назад, пока не дойдете до некоторой космологической постоянной или значения поля планковского масштаба.
Я полагаю, что оценки Википедии относятся к стандартным моделям инфляции со скалярным и полиномиально растущим потенциалом. Тогда временная шкала инфляции будет порядка времени удвоения на шкале инфляции, определенной по наблюдениям реликтового излучения.
В вероятной теории струнной инфляции некоторые браны скользят друг к другу, а затем аннигилируют. В этой ситуации ситуация, когда браны находятся далеко друг от друга, является начальным условием, и она не обязательно заканчивается сингулярным Большим взрывом, но в другом режиме. Чтобы выяснить, что происходит во время Большого взрыва в этих теориях, вам нужно знать точное решение струны и точную конфигурацию браны перед аннигиляцией.
Есть и другие ситуации, когда вы начинаете вселенную в раздувающемся состоянии, просто как начальное состояние. Это идея Хартла-Хокинга — Вселенная туннелирует в существование как маленькая сфера (маленькое раздувающееся пространство де-Ситтера), и в начале нет времени, поэтому невозможно спросить, как долго продолжалась инфляция, потому что понятие времени рушится.
В теории вечной инфляции Вселенная никогда не перестает раздуваться, постоянно создавая новые пузыри. Этот тип теории не имеет обратной сингулярности, потому что он пополняет области, где происходит инфляция, используя понятие огромного объема пространства за пределами космологического горизонта. В этой теории инфляция никогда не начиналась.
На мой взгляд, этот тип теории может быть исключен общими принципами логического позитивизма, которые запрещают нам говорить о вещах, которые мы не можем наблюдать, как о вечно расширяющейся области, постоянно находящейся за пределами нашего горизонта. Сторонники вечной инфляции надеются, что какая-то статистика вечного объема даст наблюдаемые последствия для наблюдений в нашем патче.
Но при вечной инфляции «наиболее вероятные» объемы Вселенной раздуваются как можно дольше. Это порождает парадоксальные следствия, отмеченные Гутом. Парадокс заключается в том, что объем Вселенной, которая расширяется еще на 1 секунду, значительно больше по объему, чем область, где инфляция остановилась одну секунду назад. Таким образом, налагая конечное условие, что мы здесь, мы заключаем, что, если мы находимся в типичном пространственно-временном объеме, то мы должны были появиться как можно быстрее, чтобы инфляция продолжалась как можно дольше. Это абсурдно, потому что это требует невероятных заговоров в нашей истории, таких как создание Солнечной системы и планет как можно быстрее и т. д., и т. д., с каждой сэкономленной секундой времени, взвешенной в 10 раз к базиллиону.
Этих типов парадоксов можно избежать, если ограничить внимание одним каузальным пятном в космологии. Эта точка зрения была недавно явно выражена Сасскиндом, и ее отстаивал также Полчински, но я думаю, что ее действительно следует классифицировать как какой-то старый голографический принцип фольклора.
Джосс Л