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暴脹

美國宇宙學家阿蘭·古斯(Alan Guth)于1980年提出,早期宇宙可能經歷過一個非常快速的膨脹時期,發生極度擴張,因此可觀測宇宙具有顯著的均勻、各向同性和平坦的特征。

從20世紀60年代起,宇宙學家確定了可觀測宇宙有三個特性:均勻(在大尺度上,各處的物質密度相同)、各向同性(所有方向上看起來都相同)、平坦(三角形的三角之和為180°,宇宙若是像球面一樣彎曲則不會如此)。

為使這三個特性符合大爆炸理論框架,須假設在普朗克期剛結束之后,宇宙在各個方向上瞬間膨脹(至少增加了1026倍,可能更高)。由于暴脹,早期極小的(所以是均勻的)宇宙極度擴張,遠遠大過可觀測到的宇宙,所以可觀測到的宇宙也就成了均勻的了。這種暴脹還將空間無限展平,抹平了所有不規則性。在此極小區域,微小量子漲落在暴脹之后被放大到宇宙尺度,而這導致了日后宇宙大尺度結構的形成。

若要發生暴脹,則早期宇宙需要類似暗能量的力量,能使其加速膨脹。發現于20世紀的宇宙加速膨脹,可能也是由這種力量推動的。早期宇宙的能量密度非常大,使其加速膨脹的力量會隨即分崩離析,變成粒子,這也標志著暴脹的結束和物質的誕生。

相關內容:大爆炸,普朗克期,宇宙微波背景,大尺度結構,暗能量

暴脹使宇宙變平,正如把一個起初很皺的氣球吹到地球那么大,就會發現它的曲率接近于零,而站在地球表面看,地球就像是平的。

大爆炸后10-35

-138億年

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