Ну что ж. Специально для Григория Теория Вечной Хаотической инфляции.
Начнем от печки.
В двадцатом веке была принята Теория большого Взрыва. В чем она заключается. В единственном утверждении- Раньше вселенная была маленькая и горячая, сейчас она расширяется и остывает.
Больше в этой теории ничего и нет. Все остальное, что вы о ней слышали, является моделированием. Эта теория прекрасно объясняла многие наблюдаемые факты, если бы не одно НО! При моделировании обратных процессов, космологи и физики неизбежно упирались в сингулярность И вот здесь начиналась чертовщина. Формулы не работали, начиналось откровенное деление на ноль а значения температуры и плотности сингулярности, бодро уходили в бесконечность.
Когда подсчитали массу которой должна была обладать сингулярность- схватились за голову. Там выходили сотни триллионов тонн, что при постулируемых размерах со спичечную головку было никак не возможно, по той причине, что есть предел сжатия вещества.
В общем получался парадокс. А парадокс всегда либо следствие ошибки,либо следствие неполноты данных.
Старобинским и Гутом была предложена модель, которая напрочь убирает из космологии сингулярность.Таких моделей было множество, но закрепилась только одна-инфляции. По той причине, что формулы в ней начали работать как надо и не приводили к парадоксам.
В чем же смысл этой модели?
Это так называемый мультиверс. Существует протовселенная которая наполнена инфлатронным, он же скаляр полем.
Это поле характерно тем, что в отличии от векторного, в нем существуют напряженности. Или флуктуации. Много мелких квантовых флуктуаций по воле Квантового Случая, вполне могут сливаться в неоднородности крупные.
Но тут есть отличие. В векторном поле, неоднородности рано или поздно нивелируются.Ну например в электромагнитном, разность потенциалов рано или поздно уравняется разрядом и неоднородность исчезнет.
Скаляр ведет себя по иному. Если в электромагнитном поле нет трения, то в скаляре оно очень даже есть. И вот это трение не дает скаляру разрядиться моментально. Скалярное поле разряжается медленно. А разряжение флуктуации скалярного поля всегда дают вакуум. Родной наш вакуум, который мы уже можем наблюдать и исследовать.
Так вот, из за того что скаляр разряжается медленно, а падение потенциала скаляра ответственно за появление вакуума, флуктуацию начинает надувать( инфляция-надувание). То есть, сила которая продолжает распирать вакуум, остается постоянной и продолжает накачивать с прежним усилием, не смотря на то, что размеры новорожденной Вселенной все увеличиваются и увеличиваются.
в данном случае у нас получается уравнение, решением которого является экспонента. Т.е. получается натуральное экспоненциальное расширение Вселенной. В миллиарды миллиардов миллиардов раз. За не очень большой, весьма короткий промежуток времени. Все зависит от того, какие коэффициенты у нас входят в экспоненту, т.е. какова была начальная напряженность скалярного поля, какова была сила трения и т.д.
Расчеты показывают, если "сила распирания" не падает со временем, за какие–то 10–36 доли секунды новая с пылу с жару Вселенная (т.е. этот изначальный пузырек вакуума) может расшириться в 1026 раз. Да, это на многие порядки превосходит скорость света, но тут нет никакого парадокса. Теория Относительности запрещает любой материи передвигаться в пространстве быстрее скорости света, но совсем не запрещает самому пространству (т.е. пустоте) расширяться в стороны с любой скоростью.Но тут хитрый момент! Расширяется–то вакуум, т.е. абсолютная пустота, откуда же взялась вся та энергия и материя, что составляет сейчас все наши звезды, галактики и прочий контент современного космоса? И почему Вселенная была раньше горячая, чему там быть горячему, пустому вакууму что–ли?Вы знаете, что если у нас что–то очень быстро расширяется, то это что–то так же стремительно теряет энергию, в смысле так же быстро размазывает ее по всему расширяющемуся объему, и в каждой отдельной точке или кубометре пространства энергии становится все меньше и меньше. Это вам не хухры–мухры, это между прочим первое начало термодинамики!
У нас же получается наоборот. Если очень быстро растянуть пузырек Вселенной, он начнет мгновенно накапливать энергию. Ведь гравитационная энергия всегда идет со знаком минус. Если разнести в пространстве два тела, или, скажем, поднять тяжелый груз над поверхностью Земли, потенциальная, а следовательно и общая энергия системы увеличится! А так как все происходит быстро (напомню, очень–очень–очень–... и еще 26 раз очень быстро), то в случае с каким–нибудь газом, например воздухом, он резко охлаждается.А в случае со Вселенной, наоборот температура резко повышается, случается фазовый переход и высвободившаяся энергия "выпадает в осадок" в виде собственно энергии и материи (электронов, протонов и прочих элементарных частиц). Вот почему по окончанию инфляции, которая начиналась не такой уж и горячей, Вселенная быстро разогревается до беспредельных энергий и температур, которые раньше считалось вырвались наружу прямо из точки сингулярности.
Уф... устал писать.
Осталось добавить, что флуктуации вакуума ответственны за создание элементарных базовых частиц-глюонов и кварков из которых в конце концов складываются ядра атомов.То есть, появляется вещество.
Вот таким образом из первоначальной материи в мизерных количествах, вполне себе появляются целые галактики. В отличии от ТБВ, в сингулярности которой должно было содержаться материи и вещества на сотни триллионов тонн.
По сути, наша вселенная создает сама себя