La théorie des cordes et l'inflation

Aujourd'hui, les principes qui sont au cœur de la théorie de l'inflation ont un impact profond sur la façon dont la théorie des cordes est considéré par de nombreux physiciens. En essayant de comprendre l'univers, deux problèmes majeurs subsistent: la problème de planéité et le problème de l'horizon. Pour résoudre ces deux problèmes, la théorie du big bang est modifié par le théorie de gonflage, qui stipule que l'univers développé rapidement peu de temps après il a été créé.

Ces deux problèmes peuvent être déclaré simplement:

• Horizon problème: Le fond diffus cosmologique est essentiellement la même température dans toutes les directions.

• Planéité problème: L'univers semble avoir une géométrie plane.

Le problème de l'horizon (parfois aussi appelé le problème de l'homogénéité) Est que, peu importe la direction dans laquelle vous regardez dans l'univers, vous voyez essentiellement la même chose, comme le montre la figure.

Les températures dans tout l'univers CMBR sont, dans une très de haut niveau de la mesure, presque exactement la même température dans tous les sens. Cela devrait vraiment pas être le cas, si vous pensez à ce sujet avec plus de soin.

Si vous regardez dans une direction dans l'espace, vous êtes en train de regarder en arrière dans le temps. La lumière qui frappe l'œil (ou télescope) se déplace à la vitesse de la lumière, de sorte qu'il a été émis il ya quelques années. Cela signifie qu'il ya une limite de 14 milliards de dollars (ou plus) d'années-lumière dans toutes les directions. (La limite est en fait plus loin parce que l'espace lui-même est en pleine expansion, mais vous pouvez ignorer que, pour les fins de cet exemple.)

Si il ya quelque chose plus loin que cela, il n'y a pas moyen pour elle à avoir jamais communiqué avec nous. Donc vous regardez avec votre télescope puissant et pouvez voir le fond diffus cosmologique de 14 milliards d'années-lumière de distance (appeler ce point A).

Si vous regardez maintenant 14 milliards d'années-lumière dans la direction opposée (appeler ce point B), vous voyez exactement le même genre de CMBR dans cette direction. Normalement, vous devriez prendre cela signifie que tout le fond diffus cosmologique de l'univers a quelque peu diffusée dans tout l'univers, comme chauffer un four. D'une certaine manière, l'information est communiquée thermique entre les points A et B.

Mais points A et B sont 28 milliards d'années-lumière en dehors, ce qui signifie, car aucun signal peut aller plus vite que la vitesse de la lumière, il n'y a aucun moyen qu'ils auraient pu communiquer les uns avec les autres dans tout l'âge de l'univers. Comment sont-ils devenus la même température, si il n'y a aucun moyen pour la chaleur de transférer entre eux? Ceci est le problème de l'horizon.

Le problème de la platitude a à voir avec la géométrie de notre univers, qui apparaît (surtout avec des preuves WMAP récente) d'être une géométrie plane, comme illustré dans cette figure. Le taux de l'univers densité de matière et de l'expansion semble être presque parfaitement équilibrée, même 14000000000 années plus tard, lorsque des variations mineures auraient augmenté de manière drastique.

Parce que cela n'a pas eu lieu, les physiciens ont besoin d'une explication de pourquoi les variations mineures ont pas augmenté de façon spectaculaire. Ne pas les variations existent? Ont-ils ne poussent pas dans les variations à grande échelle? Quelque chose est arrivé à les aplanir? Le problème de la platitude cherche une raison pour laquelle l'univers a une telle géométrie apparemment parfaitement plat.