La théorie des cordes et de l'évolution de l'univers

D'autres questions que les scientifiques espèrent théorie des cordes peut répondre concernent la façon dont l'univers change au fil du temps. Les scénarios Brane mondiaux décrits précédemment dans ce livre offrent des possibilités, tout comme les différents concepts d'un multivers. Plus précisément, les théoriciens des cordes espèrent comprendre la raison de l'expansion accrue de notre univers tel que défini par la matière noire et de l'énergie.

Certains cosmologistes ont travaillé dur sur une théorie appelée l'inflation éternelle, ce qui permet de contribuer à l'idée d'un vaste multivers des univers possibles, chacune avec des lois différentes (ou des solutions différentes à la même loi, pour être précis).

En l'inflation éternelle, univers-îles surgissent et disparaissent dans tout l'univers, engendré par les fluctuations quantiques de très l'énergie du vide lui-même. Ceci est considéré par beaucoup comme une preuve supplémentaire pour le paysage de la théorie des cordes et l'application du principe anthropique.

La théorie de l'inflation dit que notre univers a commencé sur une colline (ou un rebord) des énergies de vide potentiels. L'univers a commencé à rouler sur cette colline rapidement - qui est, notre univers a commencé à élargir à un rythme exponentiel - jusqu'à ce que nous nous sommes installés dans une vallée de l'énergie du vide. La question que l'inflation éternelle tente de répondre est: Pourquoi avons-nous commencé sur cette colline?

Apparemment, l'univers a commencé avec un point de départ aléatoire sur le spectre des énergies possibles, il est donc seulement de la chance que nous étions sur la colline et, à son tour, la chance que nous avons traversé la bonne quantité de l'inflation à distribuer masse et l'énergie de la façon dont il est distribué.

Ou, alternativement, il existe un grand nombre de possibilités, dont beaucoup venir à exister, et nous ne pouvaient exister éventuellement dans ceux qui ont cette condition de départ spécifique. (Ceci est, en substance, l'argument anthropique.)

Dans les deux cas, les particules et les forces de notre univers sont déterminés par l'emplacement initial sur cette colline et les lois de la physique qui régissent la façon dont l'univers va changer au fil du temps.

En 1977, Sidney Coleman et Frank De Luccia décrit comment les fluctuations quantiques dans un univers gonfler créer de minuscules bulles dans le tissu de l'espace-temps. Ces bulles peuvent être traités comme des petits univers dans leur propre droit. Pour l'instant, l'essentiel est qu'ils ne forment.

Le cosmologiste Andrei Linde a été le seul à faire valoir plus vigoureusement que cette constatation, en combinaison avec la théorie inflationniste Alan Guth, exige l'inflation éternelle - la création d'une vaste population d'univers, chacun avec légèrement différentes propriétés physiques. Il a été rejoint par Guth lui-même et Alexander Vilenkin, qui a aidé à marteler les principaux aspects de la théorie.

Le modèle de l'inflation éternelle dit que ceux-ci univers de bulles (Guth préfère “ univers de poche, n ° 148; tandis Susskind les appelle “ univers insulaires ”) ressort en place, obtenir en quelque sorte lois physiques parmi les possibles celles dictées par le paysage de la théorie des cordes (par des moyens non encore inconnus). L'univers de la bulle subit alors l'inflation. Pendant ce temps, l'espace autour d'elle continue à se développer - et il se développe si rapidement que l'information sur la bulle gonfler univers ne peut jamais atteindre un autre univers. Notre propre univers est l'un de ces univers de bulles, mais qui a terminé sa période inflationniste depuis longtemps.