สัญญาณของอัตราเงินเฟ้อ

สัญญาณของอัตราเงินเฟ้อ

นักฟิสิกส์สนใจคลื่นความโน้มถ่วงเป็นพิเศษเนื่องจากมีความเชื่อมโยงกับการพองตัว ซึ่งเป็นแนวคิดของพลังค์ (Raison d’être) ทฤษฎีดังกล่าวถือกำเนิดขึ้นในปี 1980 เมื่อนักทฤษฎีอายุน้อยชื่อ Alan Guth ซึ่งปัจจุบันอยู่ที่ MIT ได้เสนอว่าเอกภพเกิดในช่วงสั้นๆ อย่างเหลือเชื่อ แต่การเติบโตอย่างมหาศาลเกิดขึ้นทันทีหลังจากกำเนิด เบบี้คอสมอสพุ่งขึ้นจากเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 ในพันล้านของอะตอมไฮโดรเจนไปยังลูกฟุตบอลภายในเวลาเพียง 10-35 วินาที แม้จะมีหลักฐานสนับสนุนทฤษฎีทั้งหมด แต่ Guth ก็ไม่แน่ใจว่าอัตราเงินเฟ้อเริ่มต้นอย่างไร เกือบสามทศวรรษต่อมา นักทฤษฎียังคงไม่รู้

เงินเฟ้อกลายเป็นที่นิยมเพราะมันช่วยแก้ปัญหาหลายอย่าง 

ปัญหาหนึ่งคือในสเกลที่ใหญ่ที่สุด อวกาศมีลักษณะแบนราบทางเรขาคณิต แม้ว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์จะยอมให้มันโค้งได้ก็ตาม ปริศนาอีกข้อ: แม้ว่าส่วนต่างๆ ของเอกภพที่แยกจากกันจะห่างไกลเกินกว่าจะติดต่อกันได้ แต่พวกมันก็ดูคล้ายคลึงกันอย่างน่าทึ่ง โดยมีกาแล็กซีจับกลุ่มกันในรูปแบบเดียวกัน

การพองตัวดูแลปริศนาแรกด้วยการยืดเอกภพออกไปจนความโค้งของอวกาศจากความเข้มข้นของมวลแผ่ออกไป และโดยการวางตัวว่าเอกภพเริ่มเป็นจุดเล็ก ๆ ในระดับปรมาณู โดยทุกส่วนเริ่มสัมผัสกันก่อนที่จะพองตัว ทฤษฎีนี้อธิบายได้อย่างชัดเจนว่าทำไมเอกภพจึงดูสม่ำเสมอจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง

หากแนวคิดนี้ถูกต้อง การพองตัวจะถูกกระตุ้นโดยสนามพลังงานที่เรียกว่า inflaton ซึ่งขับเคลื่อนเอกภพยุคแรกให้ขยายตัวอย่างรวดเร็ว ยืดออกและแช่แข็งสิ่งอื่นๆ ที่น่าจะเป็นความผันผวนของควอนตัมในช่วงสั้นๆ แบบสุ่ม ความผันผวนของควอนตัมแบบสุ่มในสนามพองตัวจะทำให้เกิดความแปรปรวนเชิงพื้นที่ในความหนาแน่นของสสาร อัตราเงินเฟ้อจะขยายรูปแบบเหล่านั้นให้มีขนาดที่สังเกตได้

ภูมิภาคของท้องฟ้าซึ่งทุกวันนี้ถูกคั่นด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางปรากฏ

สองเท่าของดวงจันทร์เต็มดวง ครั้งหนึ่งเคยอัดแน่นอยู่ในอวกาศที่เล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของโปรตอนมาก ทฤษฎีเงินเฟ้อกล่าว “แค่ความคิดที่ว่าโลกของปรมาณูฉายบนท้องฟ้าในวันนี้ก็เหลือเชื่อแล้ว” เทอร์เนอร์กล่าว

“ถ้าคุณต้องการให้ความผันผวนของควอนตัมอธิบายโครงสร้างทั้งหมดในจักรวาล คุณต้องมีบางอย่างเช่นการพองตัว” Jean-Loup Puget นักวิทยาศาสตร์ภารกิจของ Planck จาก Institute of Spatial Astrophysics ของมหาวิทยาลัยปารีสในเมือง Orsay กล่าว “เราต้องการดูว่าสิ่งนี้ใช้งานได้จริงหรือไม่”

ไม่มีใครรู้แน่ชัดว่าอัตราเงินเฟ้อเริ่มต้นเมื่อใด (หรือเหตุใดจึงหยุดทำงาน) และช่วงเวลาแรกสุดของเอกภพเป็นอย่างไร นั่นคือจุดเริ่มต้นของการบันทึกคลื่นความโน้มถ่วงโดยภารกิจของพลังค์ คลื่นความโน้มถ่วงเป็นการรบกวนในกาลอวกาศเอง และถูกยืดออกไปเท่านั้น ไม่ได้สร้างขึ้นโดยสนามพองลม

ยิ่งกว่านั้น ซุปของอิเล็กตรอนและอนุภาคมูลฐานอื่นๆ ที่เต็มจักรวาลในช่วง 380,000 ปีแรก จะไม่เป็นอุปสรรคต่อคลื่นความโน้มถ่วง ซึ่งแตกต่างจากแสงซึ่งยังคงถูกกักไว้ด้วยหมอกนี้ คลื่นความโน้มถ่วงจะทะลุผ่าน คลื่นเหล่านี้ บางคลื่นเกิดขึ้นเพียงเสี้ยววินาทีหลังจากบิกแบง มีอิสระที่จะทิ้งร่องรอยอันละเอียดอ่อนไว้บนพื้นหลังไมโครเวฟของจักรวาลเมื่อรังสีนั้นเริ่มไหลเข้าสู่อวกาศ

เป็นผลให้คลื่นความโน้มถ่วงมีความสัมพันธ์ที่ง่ายกว่าการพองตัวมากกว่าความผันผวนของความหนาแน่นของสสาร Turner กล่าว การค้นหาหลักฐานเกี่ยวกับคลื่นความโน้มถ่วงจะเป็นตัวบ่งชี้โดยตรงมากขึ้นว่าอัตราเงินเฟ้อเกิดขึ้นและเกิดขึ้นเมื่อใด

พลังค์ไม่สามารถตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงได้โดยตรง ซึ่งจะมาพร้อมกับการทดลองในอวกาศ เช่น LIGO, Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory ( SN: 1/8/00, p. 26 ) แต่ถ้าแอมพลิจูดของพวกมันมีมากพอ คลื่นความโน้มถ่วงจะทิ้งร่องรอยที่ตรวจจับได้ไว้ พลังค์หนึ่งถูกสร้างขึ้นเพื่อค้นหา

คลื่นจะยืดพื้นที่ไปในทิศทางเดียวในขณะเดียวกันก็บีบพื้นที่ในทิศทางตั้งฉาก การบิดนี้บังคับให้แสงสั่นสะเทือนในทิศทางเฉพาะเมื่อเดินทางสู่อวกาศ กล่าวอีกนัยหนึ่งแสงจะโพลาไรซ์ รูปแบบโพลาไรเซชันแบบหนึ่งที่เกิดจากคลื่นความโน้มถ่วงที่เรียกว่าโหมด E นั้นเหมือนกันกับรูปแบบที่เกิดจากการแปรผันของความหนาแน่น แต่อีกรูปแบบที่เรียกว่าโหมด B มีลักษณะหมุนวนหรือคล้ายกระแสน้ำวนที่สามารถเกิดขึ้นได้จากคลื่นความโน้มถ่วงเท่านั้น

หากพลังค์ตรวจพบโพลาไรเซชันโหมด B แสดงว่าตรวจพบคลื่นและบันทึกบางสิ่งที่สร้างขึ้นในช่วงเวลาแรกสุดของเอกภพ

พลังค์ “มีศักยภาพในการโจมตีอย่างรุนแรงครั้งแรกในโพลาไรเซชันโหมด B” Turner กล่าว

รูปแบบโพลาไรเซชันนั้นสามารถตรวจพบได้ก็ต่อเมื่อคลื่นความโน้มถ่วงมีมากพอ การพองตัวบ่งชี้ว่าคลื่นความโน้มถ่วงที่แรงที่สุดคือคลื่นที่มีความยาวคลื่นยาวที่สุด ความแข็งแกร่งของพวกมันขึ้นอยู่กับความเร็วของเอกภพที่ขยายตัวระหว่างการพองตัว และจะขึ้นอยู่กับการพองตัวที่เริ่มขึ้นเมื่อใด

อัตราเงินเฟ้อที่พุ่งเข้ามาก่อนหน้านี้ แอมพลิจูดของคลื่นก็ยิ่งใหญ่ขึ้น นักทฤษฎี Scott Dodelson จากทั้ง Fermi National Accelerator Laboratory ในเมืองปัตตาเวีย รัฐอิลลินอยส์ และมหาวิทยาลัยชิคาโกกล่าว หากคลื่นถูกขยายมากพอที่พลังค์จะตรวจจับได้ การพองตัวก็จะเกิดขึ้นเร็วกว่าในภายหลัง

เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> เว็บสล็อตแท้