Modele inflationniste

Posted by in on February 20, 2019 0 comments

L`inflation est un mécanisme permettant de réaliser le principe cosmologique, qui est la base du modèle standard de la cosmologie physique: elle tient compte de l`homogénéité et de l`isotropie de l`univers observable. En outre, il tient compte de la planéité observée et de l`absence de monopôles magnétiques. Depuis les premiers travaux de Guth, chacune de ces observations a reçu une confirmation supplémentaire, la plus impressionnante par les observations détaillées du fond de micro-ondes cosmique faite par le vaisseau spatial Planck. [68] cette analyse montre que l`univers est plat à moins de 0,5 pour cent, et qu`il est homogène et isotrope à une partie en 100 000. La théorie des cordes exige que, outre les trois dimensions spatiales observables, il existe des dimensions supplémentaires qui sont enroulée ou compactées (voir aussi la théorie Kaluza – Klein). Les dimensions supplémentaires apparaissent comme un composant fréquent des modèles de supergravité et d`autres approches de la gravité quantique. Cela a soulevé la question contingente de savoir pourquoi quatre dimensions spatio-temporelles sont devenues grandes et le reste est devenu peu observablement petit. Une tentative de répondre à cette question, appelée cosmologie des gaz à cordes, a été proposée par Robert Brandenberger et Cumrun Vafa. [140] ce modèle se concentre sur la dynamique du début de l`univers considéré comme un gaz chaud de cordes. Brandenberger et Vafa montrent qu`une dimension de l`espace-temps ne peut se développer que si les cordes qui le vent autour peuvent s`annihiler efficacement mutuellement. Chaque chaîne est un objet unidimensionnel, et le plus grand nombre de dimensions dans laquelle deux chaînes se croisent génériquement (et, vraisemblablement, annihiler) est trois. Par conséquent, le nombre le plus probable de dimensions spatiales non compactes (grandes) est de trois. Les travaux en cours sur ce modèle se concentre sur la possibilité de stabiliser la taille des dimensions compactées et de produire le spectre correct des perturbations de la densité primordiale.

[141] les partisans admettent que leur modèle «ne résout pas les problèmes d`entropie et de planéité de la cosmologie standard….. et nous ne pouvons fournir aucune explication pour expliquer pourquoi l`univers actuel est si proche d`être spatialement plat». [142] trois possibles «collines et vallées» potentiels qui pourraient décrire l`inflation cosmique. Bien qu`ils donnent des résultats quelque peu différents pour les différents paramètres de l`univers, il n`y a aucune motivation pour choisir un modèle sur un autre. Créé avec l`outil graphique de Google. L`approche scientifique de la situation consisterait à choisir un modèle, à déterminer les paramètres qui correspondent le mieux aux observations, puis à réviser le modèle au besoin, c`est-à-dire à mesure que de nouvelles données sont présentées. Mais ce n`est pas ce que font actuellement les cosmologues. Au lieu de cela, ils ont produit autant de variantes de modèles qu`ils peuvent maintenant «prédire» à peu près tout ce qui pourrait être mesuré dans un avenir prévisible. Parce que l`accélération de l`expansion de l`espace s`étend à toutes les variations initiales de la densité ou de la température à des échelles de très grande longueur, une caractéristique essentielle de l`inflation est qu`il lisse les inhomogénéités, anisotropies et réduit la courbure de l`espace. Cela pousse l`univers dans un état très simple dans lequel il est complètement dominé par le champ d`inflaton et les seules inhomogénéités significatives sont de minuscules fluctuations quantiques. L`inflation dilue également les particules lourdes exotiques, telles que le monopôles magnétique prédit par de nombreuses extensions au modèle standard de la physique des particules. Si l`univers était seulement assez chaud pour former de telles particules avant une période d`inflation, ils ne seraient pas observés dans la nature, car ils seraient si rares qu`il est tout à fait probable qu`il n`y en a pas dans l`univers observable.