Phình to vũ trụ

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm

Trong vật lý vũ trụ học, sự phình to vũ trụ (tiếng Anh: cosmic inflation, cosmological inflation, hay inflation) là sự giãn nở của không gian trong vũ trụ ban đầu với tốc độ nhanh hơn ánh sáng. Giai đoạn phình to kéo dài từ 10−36 giây sau Vụ Nổ Lớn cho đến 10−33 tới 10−32 giây sau Vụ Nổ Lớn. Sau giai đoạn phình to, vũ trụ tiếp tục giãn nở với tốc độ chậm hơn.

Thuật ngữ "phình to" chỉ đến giả thuyết cho rằng vũ trụ từng phình to, đến lý thuyết phình to, hoặc đến giai đoạn phình to. Lý thuyết phình to được đưa ra năm 1980 bởi nhà vật lý Mỹ Alan Guth; ông là người đầu tiên gọi hiện tượng này là "sự phình to".[1] Ngày 17 tháng 3 năm 2014, các nhà vật lý thiên văn thuộc chương trình cộng tác BICEP2 tuyên bố phát hiện các sóng hấp dẫn phình to trong phổ năng lượng công suất (power spectrum) của tín hiệu B-mode, chứng minh lý thuyết phình to của Guth và Vụ Nổ Lớn một cách có sức thuyết phục.[2][3][4]

Sự phình to đưa đến hệ quả rằng vũ trụ đẳng hướng, tức mọi phương hướng có vẻ bằng nhau, và rằng bức xạ phông vi sóng vũ trụ được phân bố đều đặn. Lý thuyết phình to giải câu hỏi hóc búa cơ bản về lý thuyết Vụ Nổ Lớn: tại sao vũ trụ có vẻ bằng phẳng, thuần nhất, và đẳng hướng theo nguyên lý vũ trụ học, trong khi vũ trụ đáng lẽ phải rất cong và hỗn tạp, theo vật lý của Vụ Nổ Lớn? Sự phình to cũng giải thích nguồn gốc của cấu trúc vĩ mô của vũ trụ quan sát được. Các thăng giáng lượng tử trong khu vực phình to hiển vi được phóng to để trở thành nguồn gốc của các cấu trúc trong vũ trụ.[5]

Tuy cơ cấu vật lý hạt chi tiết của sự phình to chưa được phát hiện, nhưng các căn bản đã dự đoán nhiều điều được xác nhận bằng cách quan sát.[6] Giả thuyết cho rằng sự phình to được gây bởi một hạt sơ cấp hay trường với tên gọi inflaton.[7]

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ Peebles, Philip James Edwin (1993). “Inflation”. Principles of Physical Cosmology (bằng tiếng Anh). NXB Đại học Princeton. ISBN 0-691-01933-9. 
  2. ^ Clavin, Whitney (17 tháng 3 năm 2014). “NASA Technology Views Birth of the Universe” (Thông cáo báo chí) (bằng tiếng Anh). NASA. Truy cập ngày 17 tháng 3 năm 2014. 
  3. ^ Overbye, Dennis (17 tháng 3 năm 2014). “Detection of Waves in Space Buttresses Landmark Theory of Big Bang”. The New York Times (bằng tiếng Anh) (Công ty New York Times). Truy cập ngày 17 tháng 3 năm 2013. 
  4. ^ Ade, P. A. R.; Aikin, R. W.; Barkats, D.; Benton, S. J.; Bischoff, C. A.; Bock, J. J.; Brevik, J. A.; Buder, I.; Bullock, E.; Dowell, C. D.; Duband, L.; Filippini, J. P.; Fliescher, S.; Golwala, S. R.; Halpern, M.; Hasselfield, M.; Hildebrandt, S. R.; Hilton, G. C.; Hristov, V. V.; Irwin, K. D.; Karkare, K. S.; Kaufman, J. P.; Keating, B. G.; Kernasovskiy, S. A.; Kovac, J. M.; Kuo, C. L.; Leitch, E. M.; Lueker, M.; Mason, P.; Netterfield, C. B.; Nguyễn Trọng Hiền; O'Brient, R.; Ogburn, R. W. IV; Orlando, A.; Pryke, C.; Reintsema, C. D.; Richter, S.; Schwartz, R.; Sheehy, C. D.; Staniszewski, Z. K.; Sudiwala, R. W.; Teply, G. P.; Tolan, J. E.; Turner, A. D.; Vieregg, A. G.; Wong, C. L.; Yoon, K. W. (17 tháng 3 năm 2014). BICEP2 I: Detection of B-mode Polarization at Degree Angular Scales (PDF) (bằng tiếng Anh). arXiv:submit/0934323. 
  5. ^ Tyson, Neil deGrasse; Goldsmith, Donald (2004). Origins: Fourteen Billion Years of Cosmic Evolution (bằng tiếng Anh). W. W. Norton & Company. tr. 84–5. 
  6. ^ Tsujikawa Shinji (28 tháng 4 năm 2003). “Introductory review of cosmic inflation”. arXiv.org (bằng tiếng Anh). 
  7. ^ Guth, Alan H. (1997). The Inflationary Universe: The Quest for a New Theory of Cosmic Origins (bằng tiếng Anh). Basic Books. tr. 233–234.