В первые мгновения после Большого взрыва Вселенная раздувалась быстрее, чем свет успевал её пересечь. Этот стремительный рост — инфляция — растянул крошечные квантовые дрожания до размеров целых галактик. Но с какого именно состояния начинались эти дрожания? Обычно физики берут самое простое — вакуум Bunch--Davies, как чистый лист без складок. Авторы статьи проверяют, что будет, если лист изначально помят: они используют более общее α-вакуумное состояние.
Расчёты в модели инфляции Старобинского показали: α-вакуум сдвигает спектральный индекс (меру того, насколько неравномерно распределены первичные неоднородности) и его производные. Свежие данные спутника Planck накладывают на эти сдвиги очень жёсткие рамки — допустимая «помятость» листа оказывается крошечной. Кроме того, авторы выяснили, что энергетический масштаб α-вакуума можно ограничить сверху величиной порядка $10^{13}$ ГэВ (энергия, при которой инфляция заканчивается), и это не конфликтует с опытами по проверке закона тяготения на расстояниях меньше миллиметра.
Такой результат возвращает нас к исходному образу: квантовый лист, из которого выкроена Вселенная, почти идеально гладок. Почти — потому что именно лёгкие складки стали галактиками и звёздами. Новые данные Planck не оставляют места для сильной изначальной помятости, и это сужает круг возможных сценариев рождения нашего мира.
Энергия $10^{13}$ ГэВ примерно в миллиард раз больше, чем достигается в Большом адронном коллайдере, — это масштаб, на котором, как считается, работала инфляция.
Идея о разных «начальных вакуумах» перекликается с мультивселенной в рассказах Грега Игана, где законы физики зависят от того, как «запустился» каждый пузырь.