Inflace bez inflačního pole: Jak zjednodušit Velký třesk?

Nový radikální model prvních okamžiků po Velkém třesku nepotřebuje k vysvětlení nafouknutí vesmíru kosmologickou inflací žádné inflační pole nebo částice. Podle nich za to mohly fluktuace kvantového vakua, které generovaly gravitační vlny. Model nabízí jasné předpovědi ověřitelné budoucími přístroji, tak se nechme překvapit.

Inflace bez inflačního pole. Kredit: University of Barcelona.

Kosmologové se už celá desetiletí trápí s inflací. Počítají s tím, že vesmír, pokud vypadá tak, jak dnes vypadá, musel bezprostředně po Velkém třesku projít nesmírně intenzivní a současně nesmírně krátkou fází nafouknutí, při které dramaticky zvětšil svůj objem, čili kosmologickou inflací.

Raúl Jiménez. Kredit: ICREA.

Problém je v tom, že klasický model kosmologické inflace vyžaduje spoustu nejasných parametrů a celý vlastně „visí ve vzduchoprázdnu.“ Vědci se obvykle domnívají, že inflaci pohánělo jakési inflační pole, označované jako inflaton, ale ani jeho podstata není jasná. Je to vlastně stejné jako s temnou energií a temnou hmotou. Ve vesmíru něco pozorujeme a abychom to vysvětlili, museli jsme si vymyslet nové koncepty, s nimiž si ale pak vůbec nevíme rady.

Tým, který vedl Raúl Jiménez z ICREA, vymyslel revoluční teorii, která až poněkud v cimrmanovském duchu zjednodušuje patálii s kosmologickou inflací. Jejich model je skoro jako Hamlet bez Hamleta. Vysvětluje inflaci bez inflačního pole, vlastně velmi jednoduše. Pokud se tento přístup prosadí, bude to radikální změna ve vnímání prvních momentů našeho vesmíru po Velkém třesku.

Model Jiménezova týmu vychází z De Sitterova prostoročasu. Namísto nějakých zvláštních, spekulativních polí nebo částic, které by poháněly kosmologickou inflaci, se podle nich o vše postaraly přirozené kvantové fluktuace v prostoročasu a gravitační vlny. Tyto fluktuace se nelineárně vyvíjely v čase, vzájemně interagovaly a vytvořily základ vesmíru, jak ho známe dnes.

Logo. Kredit: ICREA.

Jiménez a jeho kolegové vlastně říkají, že pro vysvětlení záhadného procesu kosmologické inflace možná postačí gravitace s kvantovou mechanikou. Ani tam není úplně všechno jasné, ale je to podstatně jednodušší koncept než se honit za nějakými inflačními poli, které nikdo nikdy neviděl.

Třešničkou na dortu jsou jasné předpovědi, které bude možné ověřit v dohledné době pozorováním příštích generací přístrojů.

Video: Raul Jimenez - Do we understand the Universe?