Вселенная разогревается на вихрях экспресс

Оригинал: "Inflation and Reheating by Dynamical Torsion"
arXiv:2607.29618v1 · 2026-07-31 · CC BY 4.0 · 1 мин
Кручение пространства-времени может разогреть Вселенную после Большого взрыва.

Ранняя Вселенная напоминает туго сжатую пружину. В первые мгновения она расширялась с невообразимой скоростью — этот этап называют инфляцией. Обычно считают, что её вызвало особое поле, но есть и другая идея: пространство-время само закручивается, как пружина, и это кручение (в физике — торсион) становится двигателем расширения.

Когда инфляция заканчивается, энергия кручения должна перейти в обычные частицы — так Вселенная разогревается. Но как именно? Авторы работы рассчитали, что инфлатон (частица кручения) почти не рождает пары фермионов напрямую. Зато через квантовые эффекты-аномалии он активно создаёт калибровочные бозоны и тройки частиц с участием хиггсовского бозона. Этот процесс похож на то, как сжатая пружина, распрямляясь, задевает соседние детали и передаёт им энергию.

Квантовая аномалия нарушает классический закон сохранения, открывая новые каналы рождения частиц — словно скрытый механизм в пружине.

Такой необычный распад даёт естественный нижний предел температуры разогрева Вселенной. Это важно: если температура слишком низкая, не смогут зажечься первые звёзды. Расчёты показывают, что кручение пространства-времени оставляет заметный след в ранней Вселенной — и этот след можно искать в данных наблюдений.

Температура разогрева должна быть не ниже определённого порога, иначе привычный нам мир просто не возник бы.

Пружина распрямилась, передав энергию частицам. Вселенная стала горячей — и начала остывать, формируя галактики и звёзды. Кручение, запустившее инфляцию, исчезло, но его последствия до сих пор видны в реликтовом излучении.

Кручение пространства-времени предсказывается расширениями общей теории относительности и может объяснить, почему Вселенная расширяется ускоренно — без привлечения тёмной энергии.

В романе «Контакт» Карла Сагана путешествия через кротовые норы требуют экзотической материи с отрицательной энергией — и кручение пространства-времени могло бы стать её источником.

Учёные
William UnruhGeorges LemaîtreJacob BekensteinKarl SchwarzschildJoseph WeberRalph Alpher
Понятия
инфляция инфляция Старобинского уточнённая инфляционная динамика инфлатон повторный нагрев инфляционные гравитационные волны приливный нагрев глобальное потепление кручение тепловой поток конвекция флуктуационно-диссипационная теорема ньютоновская гравитация теплота тепловое расширение тепловые колебания гравитон квантовой гравитации второй закон Ньютона энергия вращения вторая производная