Инфляция и тёмная энергия: одна космическая пружина? ⚡ экспресс
В максимально симметричном пространстве-времени проведён анализ регуляризованного вакуумного тензора энергии-импульса скалярных полей. С помощью уравнения Фридмана оценена способность таких полей выступать причиной ранней инфляции или нынешнего ускорения Вселенной. Установлено, что конформно связанное поле с массой порядка десяти планковских масс (∼10 M_pl) может быть кандидатом и на роль инфлатона, и на роль тёмной энергии. Данный результат предполагает, что обе космологические компоненты имеют общее квантовое происхождение. В то же время минимально связанное скалярное поле исключается: ни инфляцию, ни наблюдаемое ускорение оно обеспечить не способно вне зависимости от выбора массы.
Сразу после Большого взрыва пространство раздувалось с немыслимой скоростью — это инфляция. Сейчас расширение замедлилось, но галактики разбегаются всё быстрее. Виновницу ускорения назвали тёмной энергией. Физики предположили: за оба процесса отвечает одно квантовое поле — как сжатая пружина, пронизывающая космос. Поле особым образом взаимодействует с гравитацией, так что его энергия не ослабевает при расширении.
Для двойной роли поле должно быть массивным — примерно в десять раз тяжелее планковской массы. Это масса пылинки, но для квантового объекта она огромна. Такое совпадение намекает: инфляция и тёмная энергия — не разные загадки, а две стороны одной пружины. Идею, предложенную Аланом Гутом для инфляции и разработанную Адамом Риссом для тёмной энергии, поддерживают новые расчёты.
🎯 Планковская масса — около 22 микрограммов — это вес песчинки или крохотной капли. Для квантового поля такая масса огромна, хотя для нас она незаметна.