سلسلة الأنفاق في الكون المبكر ✛
تخيل سلسلة من الأنفاق تحت الأرض. إذا كانت كلها متطابقة، فسوف تمر بها بنفس السرعة. لكن ماذا لو كان كل نفق تالي أضيق قليلاً من سابقه؟ عندها تتباطأ الحركة. هذا بالضبط ما يحدث مع التحولات الكمومية في أبكر مراحل الكون، عندما يشعر الحقل المسؤول عن التوسع السريع بانحناء الفضاء. كان يُعتقد سابقًا أن جميع الخطوات متساوية. ولكن عندئذ تكون طاقة العملية محددةً بشدة من خلال نمط التباينات الظاهر على خريطة إشعاع الخلفية الكونية الميكروي. تقول القياسات: يجب أن تكون هذه الطاقة ضئيلةً — لا تتجاوز 3 GeV، أي أكبر من كتلة البروتون ببضع مرات فقط. بهذه الطاقة، لم يكن التوسع ليولد جسيمات ثقيلة أو موجات ثقالية ملحوظة.
عندما أضاف الفيزيائيون هذا التفاعل (المشار إليه بـ ξRφ²)، تغيرت الصورة. عند طاقة عالية بما يكفي — كـ $10^{11}$ GeV، وهي أعلى بعشرة ملايين مرة من درجة حرارة مصادم الهادرونات الكبير — يصبح عدم الانتظام قويًا. تتباطأ التحولات بشكل غير منتظم، وينشأ نمط البقع المرصود في السماء تمامًا كما تراه التلسكوبات. بالإضافة إلى ذلك، تُولد فقاعات الفراغ الجديدة المتصادمة موجاتٍ ثقاليةً بتردد يصل إلى كيلوهرتز. ستتمكن الكواشف المستقبلية من التقاطها، مؤكدةً أن الأنفاق في بداية الزمن كانت غير منتظمة بالفعل.
وُلدت فكرة التضخم المتسلسل من محاولة إنقاذ أول نموذج تضخمي لـ Alan Guth، حيث لم تستطع فقاعة واحدة من الفراغ الحقيقي أن تملأ الكون. سلسلة من آلاف التحولات السريعة حلت هذه المشكلة بأناقة، لكنها في الوقت نفسه حصرت النموذج في زاوية ضيقة عند الطاقات المنخفضة – إلى أن أُخذ الارتباط الثقالي الطبيعي بالاعتبار.