§ 5. Модель хаотической инфляции. Часть 6

В этом случае поле а за время At ~ Н~1 скатывается к своему другому минимуму

(1.113)

возникшему после фазового перехода, быстро осциллирует вблизи этого минимума и теряет энергию на дальнейшее расширение рассматриваемой области, а собственно инфляционная стадия в этой модели длится At <С Н~1 при M3 <С V\gmMp и заканчивается при фс = М/д [180].

Адиабатические флуктуации плотности в такой модели выглядят следующим образом [26]:

(1.114)

что согласуется с данными экспериментов СОВЕ и WMAP по анизотропии микроволнового излучения бр/р ~ 105 при следующем наборе параметров (см., например, [180]): д2 ~ А ~ 10-1, т ~ 102 ГэВ (характерные величины для электослабого взаимодействия) и M ~ 1,3- 10" ГэВ.

В случае же гибридной инфляции с двумя полями при эффективном потенциале

(1.115)

при значениях т\ ~ 1014 ГэВ, m2 ~ 1013 ГэВ квадрупольный момент микроволнового реликтового излучения может быть сильно подавлен [122], что качественно соответствует экспериментальным данным [69,167,223,254,272]. Кроме того, в рамках инфляционной модели распределение флуктуации CMB гауссово [131], что также подтверждается данными эксперимента WMAP.

Если квантовые флуктуации достаточно велики, они могут локально увеличить потенциальную энергию скалярного поля в некоторой части Вселенной. Вероятность квантовых переходов, ведущих локально к увеличению плотности потенциальной энергии, может быть очень малой, но область, где они произошли, начинает расширяться значительно быстрее остальных, и квантовые флуктуации в ней приводят к рождению новых инфляционных областей, которые будут расширяться еще быстрее. Такое поведение ведет к эффекту самовоспроизводства Вселенной, что позволяет несколько модифицировать сценарий хаотической инфляции, т. е. скалярное поле может колебаться бесконечно долго с плотностью, приближающейся к планковской. Это возбуждает квантовые флуктуации всех других скалярных полей, которые могут переходить из одного минимума потенциальной энергии в другой, причем амплитуда этих флуктуации может быть достаточной, чтобы квантовые флуктуации, генерируемые в ходе такой инфляции, проникали сквозь любые потенциальные барьеры (даже с высотой поряд ка планковской). В результате этого процесса поле в некоторой части Вселенной растет и, так как сама Вселенная раздувается, то объем, занимаемый этой флуктуацией поля, тоже растет, таким образом, область, содержащая достаточно большое поле, постоянно порождает новые раздувающиеся области со скалярным полем и этот процесс продолжается бесконечно. В рамках такой теории эволюция Вселенной не имеет ни начала, ни конца и бесконечно продолжается, т. е. Вселенная оказывается разделенной на бесконечно большое число экспоненциально больших областей-доменов, содержащих вещество во всех возможных состояниях, соответствующих всем возможным механизмам спонтанного нарушения симметрии (различным законам физики при малых энергиях) [192]. Границами

 

Другие части:

§ 5. Модель хаотической инфляции. Часть 1

§ 5. Модель хаотической инфляции. Часть 2

§ 5. Модель хаотической инфляции. Часть 3

§ 5. Модель хаотической инфляции. Часть 4

§ 5. Модель хаотической инфляции. Часть 5

§ 5. Модель хаотической инфляции. Часть 6

§ 5. Модель хаотической инфляции. Часть 7

§ 5. Модель хаотической инфляции. Часть 8

§ 5. Модель хаотической инфляции. Часть 9