Astronomen aanvaarden over het algemeen de theorie dat ons universum eruitziet zoals het er uitziet vanwege kosmische inflatie - snelle expansie in de momenten na zijn geboorte. Maar inflatie is niet het enige model dat het vroege universum verklaart. Er zijn anderen en ze worden gek.
Drie natuurkundigen van de universiteit van Buffalo - Ghazal Geshnizjani, Will Kinney en Azadeh Moradinezhad Dizgah - gingen op zoek naar andere kosmische modellen. Hun studie getiteld "Algemene voorwaarden voor schaalvariabele verstoringen in een uitbreidend universum" verscheen in november in de online Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (niet te verwarren met de Journal of Cosmology) en bevatte enkele interessante resultaten.
Ze bleven bij de basis - dat de theorie van de zwaartekracht correct is en dat het vroege universum zich snel uitbreidde. Met deze twee beperkingen ontdekte het team dat slechts drie modellen het vroege universum en de verspreiding van materie verklaren die we vandaag waarnemen. Maar deze modellen hebben een heel vreemde fysica nodig.
Volgens hun berekeningen vereiste het vroege universum een versnelde kosmische expansie (inflatie), een geluidssnelheid die sneller is dan de lichtsnelheid of extreem hoge kosmische energie om in ons huidige universum te eindigen. Het derde model vraagt eigenlijk zo'n hoge energie dat wetenschappers een theorie van kwantumzwaartekracht zoals snaartheorie zouden moeten aanroepen om de extra dimensies van ruimte-tijd te verklaren die zouden opduiken.
Het afhaalbericht? Inflatie blijkt de enige manier te zijn om het universum te verklaren binnen de context van de standaardfysica, zei Kinney. Hij staat toe dat iemand exotische fysica bedenkt om andere modellen uit te leggen of te creëren, zoals een hogere geluidssnelheid dan die van licht, maar vermoedt dat mensen meer op hun gemak zijn met modellen die passen binnen de algemeen aanvaarde wetten van de deeltjesfysica.
De moeilijkheid om andere modellen uit te leggen, zei Kinney, "zet het idee van inflatie veel sterker onder de aandacht, omdat de beschikbare alternatieven problemen of gekheden met zich meebrengen."
Kosmische inflatie neemt kwantumveldentheorie op om de verspreiding van materie in het universum te verklaren. Onder normale omstandigheden kunnen deeltjes van materie en antimaterie plotseling opduiken voordat ze elkaar onmiddellijk raken en vernietigen. Deze paren vlogen zo snel uit elkaar na de geboorte van het universum dat ze geen kans hadden om opnieuw te combineren. Dezelfde theorie is van toepassing op gravitonen en antigravitonen, die zwaartekrachtgolven vormen.
Deze materiedeeltjes vormen de basis van alle structuur in het Space Magazine. Kleine schommelingen zorgen ervoor dat materie instort en sterren, planeten en sterrenstelsels vormt.
Maar de jacht op andere levensvatbare modellen gaat door. Kinney voor één is nog niet klaar met het verkennen van andere theorieën, waaronder die die vertrouwen op superluminale geluidssnelheden. Er kunnen nog enkele grote veranderingen zijn in ons begrip van de kosmos.
Bron: The University of Buffalo
