宇宙之美
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暴胀

美国宇宙学家阿兰·古斯(Alan Guth)于1980年提出,早期宇宙可能经历过一个非常快速的膨胀时期,发生极度扩张,因此可观测宇宙具有显著的均匀、各向同性和平坦的特征。

从20世纪60年代起,宇宙学家确定了可观测宇宙有三个特性:均匀(在大尺度上,各处的物质密度相同)、各向同性(所有方向上看起来都相同)、平坦(三角形的三角之和为180°,宇宙若是像球面一样弯曲则不会如此)。

为使这三个特性符合大爆炸理论框架,须假设在普朗克期刚结束之后,宇宙在各个方向上瞬间膨胀(至少增加了1026倍,可能更高)。由于暴胀,早期极小的(所以是均匀的)宇宙极度扩张,远远大过可观测到的宇宙,所以可观测到的宇宙也就成了均匀的了。这种暴胀还将空间无限展平,抹平了所有不规则性。在此极小区域,微小量子涨落在暴胀之后被放大到宇宙尺度,而这导致了日后宇宙大尺度结构的形成。

若要发生暴胀,则早期宇宙需要类似暗能量的力量,能使其加速膨胀。发现于20世纪的宇宙加速膨胀,可能也是由这种力量推动的。早期宇宙的能量密度非常大,使其加速膨胀的力量会随即分崩离析,变成粒子,这也标志着暴胀的结束和物质的诞生。

相关内容:大爆炸,普朗克期,宇宙微波背景,大尺度结构,暗能量

暴胀使宇宙变平,正如把一个起初很皱的气球吹到地球那么大,就会发现它的曲率接近于零,而站在地球表面看,地球就像是平的。

大爆炸后10-35

-138亿年