1. Ana Sayfa
  2. Fizik
  3. Big Bang’den Öncesi: Enflasyon Teorisi Nedir?

Big Bang’den Öncesi: Enflasyon Teorisi Nedir?

featured

Evrensel şişmekozmik enflasyon veya kozmolojik enflasyon, evren biliminde erken evrendeki uzayın üstsel genişlemesiyle ilgili bir teoridir. Enflasyona maruz kalınan çağ büyük patlamadan 10−36 saniye sonra 10−33 ile 10−32 saniyeleri arasında sürdü. Sonraki dönemde, evren genişlemeye devam etti ancak genişleme oranı düştü.

Enflasyon teorisi 1980’li yılların başlarında geliştirilmiştir. Bu evrenin büyük ölçekli yapısının kökenini açıklar. Mikroskobik enflasyona maruz kalan bölgelerdeki kuantum dalgalanmalar kozmik boyutu büyüttü. Evrendeki yapıların gelişimi için tohumlar oluştu. (Galaksi oluşumuna, yapısına ve evrilmesine bakın.) Birçok fizikçi enflasyonun; neden evrenin her yönde eşit dağıldığını, neden kozmik mikrodalga arka plan ışımaların eşit bir şekilde dağıldığını, neden evrenin düz olduğunu ve neden manyetik tek kutbun gözlemlenemediğini açıkladığına inanıyorlar.

Detaylı parçacık fiziği mekanizmasının enflasyondan sorumlu olup olunmadığı  bilinmemektedir. Temel enflasyonist paradigması birçok fizikçi tarafından kabul edilmiştir. Birçok fizikçi bu tahminlerin gözlemlerle doğrulandığına inanmaktadırlar. Ancak bilim adamlarının önemli bir azınlığı bu noktada karşıt düşüncededirler. Enflasyondan sorumlu olan kuramsal alan inflation olarak adlandırılır.

2002 yılında, teorinin orijinal mimarlarından M.I.T’den Alan Guth, Stanford Üniversitesi’nden Andrei Linde ve Princeton Üniversitesi’nden Paul Joseph Steinhardt prestijli Dirac Ödülü’nü kozmolojideki enflasyon konseptini geliştirdikleri için paylaştılar.

Evrenin Tarihi – yerçekimisel dalgalar hipotezi büyük patlamadan hemen sonra ışıktan daha hızlı genişleyen kozmik enflasyondan meydana gelmiştir.

Genişleyen evren genellikle kozmolojik ufuğa sahiptir. Dünya yüzeyinin eğriliği yüzünden evrenin sınırlarında benzer alışılmış ufukların izlerini gözlemciler görebilirler. Uzayın gözlemci ve obje arasının çok hızlı bir şekilde genişlemesiyle, ışık ya da diğer ışımalar kozmolojik ufuğun ötesindeki objeler tarafından emilir ve ışık hiçbir zaman gözlemciye ulaşamaz.

Dünyadan bakıldığında, Gözlemlenebilir evren gözlemlenemeyen  evrene göre çok küçük bir kesittir. Evrenin diğer kısımları henüz dünya ile iletişim kuramaz. Evrenin bu parçaları mevcut kozmolojik ufuğun dışındadır. Standart sıcak big bang modelinde, enflasyon olmadan, kozmolojik ufuk dışarı doğru akar ve yeni bölgeleri görüş açısına sokar. Yerel bir gözlemci uzayda ilk defa bir bölgeyi gördüğünde durum  gözlemci için daha önce gördüğü bölgelerden hiç de farklı değildir. İlk kez gördüğü bölgedeki arka plan radyasyonu ile diğer bölgelerdeki arka plan radyasyon sıcaklığı hemen hemen aynıdır ve uzay zaman eğriliği birbiri ardına gelişmektedir. Bu olay bir bize bir gizem sunar. Bu yeni bölgeler nasıl oluyor da eski bölgelerle aynı sıcaklık ve eğrilik değerine sahip oldu? Bu değerlere sinyaller sayesinde ulaşmış olamazlar çünkü daha önce onlar bizim baktığımız ışık konileri ile iletişim halinde değillerdi.

Enflasyon bütün bölgelerin büyük bir vakum enerjisi ile , ya da kozmolojik sabiti ile bir önceki dönemin geldiğini varsayarak bu soruyu cevaplar. Kozmolojik sabiti ile bir uzay niteliksel olarak farklıdır: dışa doğru hareket etmek yerine, kozmolojik ufuk kıpırdamadan sabit  kalır. Herhangi bir gözlemci için, kozmolojik ufka olan  mesafe sabittir. uzayın katlanarak genişletilmesi ile, iki yakın gözlemciler çok hızlı bir şekilde ayrılır; o kadar ki, aralarındaki mesafenin hızla iletişim sınırlarını aştığını söyleyebiliriz. Mekansal dilim büyük miktarlar kapsayacak şekilde çok hızlı genişlemektedir. Bazı şeyler sürekli olarak mesafe ile sabitlenmiş olan kozmolojik ufkun ötesine doğru hareket eder ve her şey homojen bir hale gelir.

Enflasyon alanı  yavaş yavaş uzayda gevşerken, kozmolojik sabit sıfıra gider ve uzay normal genişlemeye başlar. Normal bir genleşme aşamasında görünümüne giren yeni bölgeler enflasyon sırasında ufuk dışına itilen bölgelerle aynıdır ve böylece ufuk dışına itilen ve ufka yeni giren bölgeler aynı sıcaklık ve eğriliğe sahiptir çünkü ikisi de uzayın aynı küçük bölgesinden aynı yolu izleyerek gelmiştir.

Enflasyon teorisi farklı bölgelerin neden  sıcaklık ve eğrilik değerlerinin neredeyse eşit olduğunu bu şekilde açıklar. Aynı zamanda sabit küresel bir zamanda bir uzay diliminin toplam eğriliğinin sıfır olduğunu öngörür. Bu öngörü evrendeki  toplam sıradan maddelerin, toplam karanlık maddelerin ve toplam artık vakum enerjilerin hepsinin  kritik yoğunluğa eklenmesinin zorunlu olduğu anlamına gelir. kadar eklemek zorunda anlamına gelir ve kanıtlarıyla bunu destekler. Daha çarpıcı olan ise,  enflasyon fizikçilere  enflasyon çağındaki  kuantum dalgalanmalarından farklı bölgelerin sıcaklık farklılıklarını dakikalara göre hesaplamak için izin verir, ve bu nicel tahminler birçok defa teyit edilmiştir.

Bize Katılın!
Yeni yazılarımızdan, etkinliklerden ve her şeyden ilk siz haberdar olun.