В первые мгновения после рождения Вселенная раздулась быстрее, чем зажигается спичка. Этот процесс называют инфляцией. Она объясняет, почему сегодняшний космос такой однородный и плоский. Но что случилось до неё? Возможно, тогда работали законы квантовой гравитации — и их следы можно найти в данных.
Авторы работы взяли модель инфляции с особым видом гравитации, где кривизна пространства связана с материей (это называют f(R,T)-гравитацией). В неё добавили поле, которое и вызывает раздувание — инфлатон, и поправку Черна–Саймонса. Эта поправка — как тихий шёпот квантовых частиц, который меняет сценарий расширения. Учёные просчитали два варианта поправки: тригонометрический и экспоненциальный.
Затем они вычислили ключевые параметры: насколько колебалась плотность вещества (скалярный спектральный индекс) и как сильно раздувание породило гравитационные волны (тензорный спектральный индекс и отношение тензора к скаляру). Результаты сравнили с данными спутника «Планк» 2018 года. Оказалось, что экспоненциальная поправка особенно хорошо ограничивает гравитационные волны и согласуется с совместными данными «Планка», BK15 и BAO.
Для проверки авторы рассмотрели модель без поправки Черна–Саймонса, без линейной f(R,T)-гравитации и с нелинейной версией. Вывод: квантовая поправка действительно уточняет предсказания, делая их ближе к тому, что видит телескоп. Это не просто игра с формулами — это мостик между миром квантов и огромной Вселенной. Возможно, первые мгновения космоса были устроены сложнее, чем мы думали, и эта сложность оставила отпечаток в небе.
Инфляция длилась примерно 10⁻³⁵ секунды — за это время Вселенная расширилась в 10²⁶ раз, как если бы песчинка стала размером с галактику.