विवरण और मुद्रास्फीति सिद्धांत की उत्पत्ति

मुद्रास्फीति सिद्धांत विचारों को एक साथ लाता है क्वांटम भौतिकी तथा कण भौतिकी ब्रह्मांड के शुरुआती क्षणों का पता लगाने के लिए, बड़े धमाके के बाद। मुद्रास्फीति सिद्धांत के अनुसार, ब्रह्मांड एक अस्थिर ऊर्जा अवस्था में बनाया गया था, जिसने अपने शुरुआती क्षणों में ब्रह्मांड का तेजी से विस्तार करने के लिए मजबूर किया। एक परिणाम यह है कि ब्रह्मांड अनुमानित रूप से बड़े आकार का है, आकार से बहुत बड़ा है जिसे हम अपनी दूरबीनों से देख सकते हैं। एक और परिणाम यह है कि यह सिद्धांत कुछ लक्षणों की भविष्यवाणी करता है - जैसे कि ऊर्जा का समान वितरण और समतल ज्यामिति अंतरिक्ष समय-जिसकी रूपरेखा पहले नहीं बताई गई थी बिग बैंग थ्योरी.

कण भौतिक विज्ञानी एलन गुथ द्वारा 1980 में विकसित, मुद्रास्फीति सिद्धांत को आज आम तौर पर बड़े पैमाने पर स्वीकृत घटक माना जाता है बैंग सिद्धांत, भले ही बड़े धमाके के सिद्धांत के केंद्रीय विचारों को मुद्रास्फीति के विकास से पहले वर्षों के लिए अच्छी तरह से स्थापित किया गया था सिद्धांत।

बिग बैंग थ्योरी पिछले कुछ वर्षों में काफी सफल साबित हुए थे, खासकर कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड (CMB) विकिरण की खोज के माध्यम से पुष्टि की गई थी। ब्रह्मांड के अधिकांश पहलुओं की व्याख्या करने के लिए सिद्धांत की बड़ी सफलता के बावजूद, जो हमने देखा, तीन प्रमुख समस्याएं शेष थीं:

• समरूपता समस्या (या, "क्यों ब्रह्मांड इतनी अविश्वसनीय रूप से एक ही धमाके के बाद एक सेकंड में एक समान था?" अंतहीन ब्रह्मांड: बिग बैंग से परे)
• पेट फूलने की समस्या
• की भविष्यवाणी की अतिउत्पादन चुंबकीय मोनोपोल

बड़ा धमाकेदार मॉडल एक घुमावदार ब्रह्मांड की भविष्यवाणी करता था जिसमें ऊर्जा समान रूप से वितरित नहीं की गई थी, और जिसमें बहुत सारे चुंबकीय मोनोपोल थे, जिनमें से कोई भी सबूत से मेल नहीं खाता था।

कण भौतिक विज्ञानी एलन गुथ ने पहली बार 1978 में रॉबर्ट डिके द्वारा कॉर्नेल विश्वविद्यालय में व्याख्यान में सपाटता की समस्या का पता लगाया था। अगले कुछ वर्षों में, गुथ ने कण भौतिकी से अवधारणाओं को स्थिति पर लागू किया और प्रारंभिक ब्रह्मांड का एक मुद्रास्फीति मॉडल विकसित किया।

गुथ ने 23 जनवरी, 1980 को स्टैनफोर्ड रैखिक त्वरक केंद्र में व्याख्यान में अपने निष्कर्ष प्रस्तुत किए। उनका क्रांतिकारी विचार था कि कण भौतिकी के केंद्र में क्वांटम भौतिकी के सिद्धांतों को बड़े धमाके के निर्माण के शुरुआती क्षणों में लागू किया जा सकता है। ब्रह्मांड एक उच्च ऊर्जा घनत्व के साथ बनाया गया होगा। ऊष्मप्रवैगिकी यह तय करती है कि ब्रह्मांड के घनत्व ने इसे बहुत तेजी से विस्तार करने के लिए मजबूर किया होगा।

उन लोगों के लिए जो अधिक विस्तार से रुचि रखते हैं, अनिवार्य रूप से ब्रह्मांड "झूठे वैक्यूम" में बनाया गया होगा जिसमें हिग्स तंत्र बंद हो गया (या, एक और तरीका डाल दिया,) हिग्स बॉसन मौजूद नहीं है)। यह सुपरकोलिंग की एक प्रक्रिया से गुजरा होगा, जिसमें एक स्थिर निम्न-ऊर्जा की स्थिति (एक "सही वैक्यूम") की मांग की गई थी हिग्स तंत्र पर स्विच किया गया), और यह इस सुपरकोलिंग प्रक्रिया थी जिसने तेजी से मुद्रास्फीति की अवधि को बढ़ाया विस्तार।

कितनी तेजी से? ब्रह्मांड हर 10 में आकार में दोगुना होगा^-35 सेकंड। 10 के भीतर^-30 सेकंड, ब्रह्मांड 100,000 बार आकार में दोगुना हो गया होगा, जो सपाट समस्या को समझाने के लिए पर्याप्त विस्तार से अधिक है। यहां तक ​​कि अगर ब्रह्मांड की शुरुआत होने पर वक्रता थी, तो यह बहुत विस्तार आज फ्लैट दिखाई देगा। (विचार करें कि पृथ्वी का आकार इतना बड़ा है कि यह हमें सपाट प्रतीत होता है, भले ही हम जानते हैं कि जिस सतह पर हम खड़े हैं वह एक गोले के बाहर घुमावदार है।)

इसी तरह, ऊर्जा को समान रूप से वितरित किया जाता है क्योंकि जब यह शुरू हुआ, तो हम ब्रह्मांड का एक बहुत छोटा हिस्सा थे, और वह हिस्सा था ब्रह्मांड का इतनी तेजी से विस्तार हुआ कि अगर ऊर्जा का कोई बड़ा असमान वितरण होता, तो वे हमारे लिए बहुत दूर होते देखते हैं। यह एकरूपता समस्या का समाधान है।

सिद्धांत के साथ समस्या, जहां तक ​​गुथ बता सकता है, यह था कि एक बार मुद्रास्फीति शुरू होने के बाद, यह हमेशा के लिए जारी रहेगा। लग रहा था कि जगह-जगह कोई क्लीयर शट-ऑफ मैकेनिज्म नहीं है।

इसके अलावा, यदि अंतरिक्ष इस दर पर लगातार विस्तार कर रहा था, तो सिडनी कॉलेमैन द्वारा प्रस्तुत प्रारंभिक ब्रह्मांड के बारे में एक पिछला विचार काम नहीं करेगा। कोलमैन ने भविष्यवाणी की थी कि प्रारंभिक ब्रह्मांड में चरण संक्रमण छोटे बुलबुले के निर्माण के साथ हुआ था जो एक साथ मिलकर होते थे। जगह-जगह मुद्रास्फीति के साथ, छोटे बुलबुले एक-दूसरे से बहुत तेज गति से दूर होते जा रहे थे।

संभावना से चिंतित, रूसी भौतिक विज्ञानी आंद्रे लिंडे ने इस समस्या पर हमला किया और महसूस किया कि एक और व्याख्या है जो इस समस्या का ख्याल रखती है, जबकि इस तरफ लोहे का परदा (यह 1980 का दशक था, याद है) एंड्रियास अल्ब्रेक्ट और पॉल जे। स्टीनहार्ट एक समान समाधान के साथ आया था।

सिद्धांत का यह नया रूप है, जिसने वास्तव में 1980 के दशक में कर्षण प्राप्त किया और अंततः स्थापित बिग बैंग सिद्धांत का हिस्सा बन गया।

मुद्रास्फीति सिद्धांत कई अन्य नामों से जाता है, जिनमें शामिल हैं:

• कॉस्मोलॉजिकल मुद्रास्फीति
• लौकिक मुद्रास्फीति
• मुद्रास्फीति
• पुरानी मुद्रास्फीति (सिद्धांत का मूल 1980 का संस्करण)
• नया मुद्रास्फीति सिद्धांत (बबल समस्या के साथ संस्करण का नाम)
• धीमा-रोल मुद्रास्फीति (निश्चित समस्या के साथ संस्करण का नाम)

सिद्धांत के दो निकटता से संबंधित संस्करण भी हैं, अराजक महंगाई तथा शाश्वत मुद्रास्फीति, जिसमें कुछ मामूली अंतर हैं। इन सिद्धांतों में, मुद्रास्फीति तंत्र केवल एक बार तुरंत बड़े धमाके के बाद नहीं हुआ, बल्कि हर समय अंतरिक्ष के विभिन्न क्षेत्रों में होता है। वे "बबल यूनिवर्स" के भाग के रूप में तेजी से गुणा करने वाली संख्या प्रस्तुत करते हैं मल्टीवर्स. कुछ भौतिकशास्त्री बताते हैं कि ये भविष्यवाणियां मौजूद हैं सब मुद्रास्फीति सिद्धांत के संस्करण, इसलिए वास्तव में उन्हें अलग सिद्धांत नहीं मानते हैं।

क्वांटम सिद्धांत होने के नाते, मुद्रास्फीति सिद्धांत की एक क्षेत्र व्याख्या है। इस दृष्टिकोण में, ड्राइविंग तंत्र है खेत की मेड़ या फुलाया हुआ कण.

ध्यान दें: जबकि की अवधारणा काली ऊर्जा आधुनिक ब्रह्माण्ड संबंधी सिद्धांत में भी ब्रह्मांड के विस्तार को गति मिलती है, इसमें शामिल तंत्र मुद्रास्फीति सिद्धांत में शामिल लोगों से बहुत अलग प्रतीत होते हैं। कॉस्मोलॉजिस्ट के लिए ब्याज का एक क्षेत्र वह तरीका है जिसमें मुद्रास्फीति सिद्धांत को अंधेरे ऊर्जा में अंतर्दृष्टि या इसके विपरीत हो सकता है।