Stringtheorie und Inflation
Heute sind die Prinzipien in den Mittelpunkt der Inflationstheorie haben einen großen Einfluss auf die Art und Weise, dass die String-Theorie von vielen Physikern betrachtet wird. Bei dem Versuch, das Universum, zwei große Probleme zu verstehen geblieben: die Planheitsproblem und das Horizontproblem. Zu lösen, ist diese beiden Probleme, die Urknall-Theorie durch die modifizierte Inflationstheorie, die besagt, dass das Universum schnell kurz erweitert, nachdem sie erstellt wurde.
Diese beiden Probleme können einfach wie folgt ausgedrückt werden:
Horizon Problem: Die CMBR ist im Wesentlichen die gleiche Temperatur in alle Richtungen.
Planheitsproblem: Das Universum erscheint eine flache Geometrie zu haben.
Der Horizont-Problem (auch manchmal genannt Homogenität Problem) Ist, dass egal in welche Richtung man im Universum sehen, sehen Sie im Grunde das Gleiche, wie in der Figur gezeigt.
Die CMBR Temperaturen im ganzen Universum sind, um eine sehr hohe Mess, fast genau die gleiche Temperatur in jede Richtung. Das sollte wirklich nicht der Fall sein, wenn man es sorgfältig mehr denken.
Wenn Sie in einer Richtung im Raum suchen, sind Sie auf der Suche tatsächlich in der Zeit zurück. Das Licht, das das Auge trifft (oder Teleskop) bewegt sich mit der Geschwindigkeit des Lichts, so war es vor Jahren emittiert. Das heißt, es gibt eine Grenze von 14 Milliarden (oder so) Lichtjahre in alle Richtungen. (Die Grenze ist tatsächlich weiter, weil der Raum selbst expandiert, aber Sie können, dass für die Zwecke dieses Beispiels ignorieren.)
Wenn es etwas weiter weg als das heißt, es gibt keinen Weg für sie überhaupt mit uns mitgeteilt zu haben. So suchen Sie mit Ihrem leistungsstarken Teleskop und die CMBR von 14 Milliarden Lichtjahren sehen weg (nennen diesen Punkt A).
Wenn Sie nun in die entgegengesetzte Richtung schauen 14 Milliarden Lichtjahre (nennen diesen Punkt B), sehen Sie genau die gleiche Art von CMBR in diese Richtung. Normalerweise würde man das so verstehen, dass alle CMBR im Universum irgendwie im ganzen Universum diffundiert ist, wie ein Ofen aufheizt. Irgendwie wird die thermische Informationen zwischen den Punkten A und B mitgeteilt
Aber Punkte A und B sind 28 Milliarden Lichtjahre voneinander entfernt, was bedeutet, da kein Signal gehen kann schneller als die Lichtgeschwindigkeit, es gibt keine Möglichkeit sie miteinander im gesamten Alter des Universums mitgeteilt haben könnte. Wie haben sie die gleiche Temperatur, wenn es keine Möglichkeit für Wärme zwischen ihnen zu übertragen? Dies ist das Horizontproblem.
Die Planheits Problem hat mit der Geometrie des Universums zu tun, die (vor allem mit den jüngsten WMAP Beweise) erscheint eine flache Geometrie zu sein, wie es in dieser Figur dargestellt. Die Materiedichte und Expansionsrate des Universums erscheinen nahezu perfekt ausbalanciert, auch 14000000000 Jahre später sein, wenn kleinere Abweichungen sollten drastisch gewachsen.
Da dies nicht geschehen ist, müssen die Physiker eine Erklärung dafür, warum haben die kleineren Variationen nicht dramatisch erhöht. Gab es die Variationen nicht? Haben sie wachsen nicht in großen Variationen? Ist etwas passiert, sie zu glätten? Die Ebenheit Problem sucht einen Grund, warum das Universum so eine scheinbar vollkommen flache Geometrie hat.