코스모스의 탄생에 대한 표준 이야기는 다음과 같은 일입니다.
빠른 확장의 순간에, 그 에너지의 파열은 풍선처럼 우주를 부풀 렸습니다. 팽창으로 인해 대규모 곡률이 직선되어 이제 우리가 평평한 것으로 묘사 한 기하학을 이끌어 냈습니다. 물질은 또한 철저하게 혼합되어 이제 코스모스는 크게 (완벽하게는 아니지만) 특징이없는 것처럼 보입니다. 여기저기서 입자의 덩어리는 은하와 별을 만들었지 만, 이것은 그렇지 않으면 흠이없는 우주 캔버스에 단지 작은 얼룩입니다.
교과서가 인플레이션이라고 부르는이 이론은 현재까지 모든 관찰과 일치하며 대부분의 우주 학자들이 선호합니다. 그러나 일부는 혼란을 느끼는 개념적 영향이 있습니다. 시공간의 대부분의 지역에서는 빠른 확장이 결코 멈추지 않을 것입니다. 결과적으로 인플레이션은 다중 사람들을 도울 수는 없지만 다양한 포켓 우주를 가진 기술 컬러 존재, 그중 하나는 우리가 집으로 부릅니다. 비평가들에게 인플레이션은 모든 것을 예측하므로 궁극적으로 아무것도 예측하지 않습니다. 인플레이션의 건축가 인 Paul Steinhardt는“인플레이션이 효과가 없었던대로 작동하지 않습니다.
최근 몇 년 동안 Steinhardt와 다른 사람들은 우리 우주가 어떻게되었는지에 대한 다른 이야기를 개발하고 있습니다. 그들은 주기적 우주에 대한 아이디어를 부활시켰다. 그들은 우리가 보는 우주를 복제하기를 희망합니다.
이를 위해 Steinhardt와 그의 협력자들은 최근 중력 계산 모델을 전문으로하는 연구원들과 팀을 이루었습니다. 그들은 무너진 우주가 어떻게 자체 구조를 바꿀 것인지 분석했으며 궁극적으로 수축이 자체 게임에서 인플레이션을 이길 수 있음을 발견했습니다. 우주가 수축되기 전에 아무리 기괴하고 비틀어 지더라도, 붕괴는 광범위한 원시 주름을 효율적으로 지울 것입니다.
.스탠포드 대학의 우주 학자 인 레오나르도 세나토르 (Leonardo Senatore)는 비슷한 접근법을 사용하여 인플레이션을 분석 한“매우 중요합니다. 그는 아직 조사 할 기회가 없었지만 언뜻보기에는“그들이 한 것처럼 보인다”고 말했다.
전망을 짜는
작년 반 동안, 순환 또는“ekpyrotic”에 대한 새로운 전망에 따르면, Universe는 독일의 Max Planck Physics의 우주 학자 인 Steinhardt, Anna Ijjas, 그리고 붕괴없이 갱신되는 것을 달성하는 것 사이의 협력에서 나왔습니다.
.확장과 수축을 시각화 할 때 사람들은 종종 "스케일 팩터"로 크기의 변화가 묘사되는 풍선 같은 우주에 초점을 맞 춥니 다. 그러나 우리가 볼 수있는 가장 큰 거리 인 허블 반경 인 두 번째 측정 값은 짧은 슈퍼 리프트가됩니다. 일반적인 상대성의 방정식은 독립적으로 진화 할 수있게 해주 었으며, 결정적으로, 당신은 어느 쪽이든 바뀌어 우주를 평평하게 할 수 있습니다.
풍선에 개미를 묘사하십시오. 인플레이션은 풍선을 날리는 것과 같습니다. 그것은 주로 부기 코스모스에 평활화와 평탄화의 결실을 맺습니다. 그러나 순환 우주에서는 평활이 수축 기간 동안 발생합니다. 이 시대에 풍선은 겸손하게 수축되지만 실제 작업은 크게 줄어든 수평선으로 이루어집니다. 마치 개미가 점점 더 강력한 돋보기를 통해 모든 것을 보는 것처럼 보입니다. 그것이 줄어드는 거리가 줄어들므로 세상이 점점 더 특징이 커집니다.
Steinhardt와 Company는 아마도 우리가 현재 어두운 에너지에 속하는 전능 한 (그리고 가상) 분야의 에너지에 의해 유발되는 수조 년 동안 확장되는 우주를 상상합니다. 이 에너지 분야가 결국 드물게 자랄 때 우주는 부드럽게 수축하기 시작합니다. 수십억 년에 걸쳐 계약 규모 계수는 모든 것을 조금 더 가깝게 만들지 만 어느 정도까지는 아닙니다. 극적인 변화는 허블 반경에서 비롯되며, 이는 서두르고 결국 현미경이됩니다. 우주의 수축은 에너지 장을 재충전하여 우주를 가열하고 원자를 기화시킵니다. 바운스가 이어지고 사이클이 새로 시작됩니다.
바운스 모델에서 미세한 허블 반경은 부드럽고 평탄도를 보장합니다. 그리고 인플레이션은 많은 초기 불완전 성을 다국적 부동산의 거대한 음모로 날려 버리는 반면, 느린 수축은 본질적으로 존재하지 않는 것을 압박합니다. 우리는 시작, 끝이없고 빅뱅에서 특이점이없고, 다수가없는 코스모스가 남아 있습니다.
모든 우주에서 우리까지
인플레이션과 바운스 우주의 한 가지 과제는 각각의 에너지 분야가 시작하는 방법에 관계없이 올바른 우주를 창조한다는 것을 보여주는 것입니다. Ijjas는“우리의 철학은 철학이 없어야한다는 것입니다. "어떤 조건에서 어떤 조건에서 물어볼 필요가 없을 때 그것이 효과가 있다는 것을 알고 있습니다."
그녀와 Steinhardt는 에너지 필드가 주목할만한 특징이없고 움직임이 거의없는 것과 같은 특별한 경우에만 업무를 수행한다고 인플레이션을 비판합니다. 이론가들은 이러한 상황을 가장 철저하게 탐구했습니다. 부분적으로는 칠판 수학으로 유일하게 예를들 수 있기 때문입니다. Ijjas와 Steinhardt가 6 월에 온라인으로 게시 된 한 쌍의 프리 프린트에서 설명한 최근 컴퓨터 시뮬레이션에서 팀은 펜과 종이 분석에 너무 야만적 인 베이비 우주와 함께 느리게 변환 모델을 스트레스 테스트했습니다.
프린스턴 대학교의 이론 물리학자인 Frans Pretorius가 개발 한 코드는 일반 상대성의 계산 모델을 전문으로 한 공동 작업은 뒤틀리고 울퉁불퉁 한 필드, 잘못된 방향으로 움직이는 들판, 심지어 반대 방향으로 경주하는 필드까지도 탐구했습니다. 거의 모든 경우에, 수축은 우리와 마찬가지로 지루한 우주를 신속하게 생산했습니다.
“당신은 그것을 놓아주었습니다 - BAM! 느린 수축의 우주의 순간에 실크처럼 매끄럽게 보입니다.”라고 Steinhardt는 말했습니다.
옥스포드 대학교의 우주 학자 인 Katy Clough는 일반 상대성 이론의 수치 솔루션을 전문으로하는 새로운 시뮬레이션을“매우 포괄적”이라고 불렀습니다. 그러나 그녀는 또한 계산 발전이 최근에만 이런 종류의 분석을 가능하게했다고 언급 했으므로 인플레이션이 처리 할 수있는 모든 조건은 미지의 상태입니다.
"반으로 덮여 있었지만 더 많은 작업이 필요하다"고 그녀는 말했다.
.Ijjas와 Steinhardt의 모델에 대한 관심은 다양하지만, 대부분의 우주 학자들은 인플레이션이 이길 패러다임으로 남아 있다는 데 동의합니다. 뉴욕 대학교의 우주 학자 인 그레고리 가바 다다 제 (Gregory Gabadadze)는“[[느린 수축]은 동등한 경쟁자가 아닙니다.
협업은 다음으로 바운스 자체를 살펴볼 것입니다. 더 복잡한 단계는 새로운 상호 작용이 모든 것을 다시 분리해야합니다. Ijjas는 이미 물질과 시공간 사이의 새로운 상호 작용으로 일반 상대성을 업그레이드하는 한 번의 바운스 이론을 가지고 있으며, 다른 메커니즘도 존재한다고 의심합니다. 그녀는 자신의 모델을 곧 컴퓨터에 올려 놓을 계획입니다.
이 그룹은 수축과 확장 단계를 함께 붙인 후 천문학 자들이 발견 할 수있는 튀는 우주의 독특한 특징을 식별하기를 희망합니다.
.협업은 강타가없고 위기가없는 주기적 우주의 모든 세부 사항을 해결하지 못했습니다. 그러나 Steinhardt는 이제 모델이 곧 Multiverse에 대한 실행 가능한 대안을 제공 할 것이라고 낙관적이라고 생각합니다. "내가 가장 걱정했던 장애물은 능가했다"고 그는 말했다. "나는 더 이상 밤에 유지되지 않았다."
편집자 주 :이 연구 중 일부는 Simons Foundation에 의해 부분적으로 자금을 지원 받았으며,이 연구는이 편집자 독립 잡지에도 자금을 지원합니다. Simons Foundation 자금 지원 결정은 우리의 보장에 아무런 역할을하지 않습니다. 자세한 내용은 입니다 여기 .
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