ʻO ke kumumanaʻo o ka hoʻonui ʻana o ka cosmic kekahi o nā kuhiakau ʻepekema he nui e manaʻo ana e wehewehe i kekahi o nā nīnau nui i ka cosmology: pehea i ulu ai ko kākou ao holoʻokoʻa nui mai kahi kūlana mua liʻiliʻi a paʻa? Ua hoʻolauna ʻia e ka physicist ʻo Alan Guth i ka makahiki 1980, ua kōkua kēia manaʻo i ka hoʻoponopono ʻana i kekahi mau puʻupuʻu i hakakā mua ʻia e ka manaʻo "Big Bang" kuʻuna e wehewehe.
Eia nō naʻe, ma mua o ko mākou luʻu hohonu ʻana i loko o ke kumumanaʻo o ka hoʻonui ʻia ʻana o ka cosmic, he mea maikaʻi e hoʻomaopopo mua i ke kumu o ke kumu e pono ai kēia kumumanaʻo.
Nā pilikia ma ke Kumumanaʻo Big Bang
ʻO ke kumumanaʻo Big Bang ka wehewehe nui no ke kumu o ke ao holoʻokoʻa. Wahi a kēia kumumanaʻo, ua hoʻomaka ke ao holoʻokoʻa ma ke ʻano he kiko wela loa a laila pahū a hoʻonui. ʻOiai ua holomua loa ke kumumanaʻo Big Bang i ka wehewehe ʻana i nā hanana cosmic like ʻole, e like me ke kumu microwave cosmic (CMB) a me ka hoʻolaha ʻana o nā galaxies, aia kekahi mau pilikia i hiki ʻole i ke kumumanaʻo ke wehewehe, me:
1. Pilikia Pālahalaha: Hōʻike nā nānā ʻana he pālahalaha loa ke ao holoʻokoʻa (ʻaneʻane like me ke ʻano honua Euclidean). No ka mea, e ʻoi aku ka piʻo o ke ao holoʻokoʻa i ka hala ʻana o ka manawa, pono kēia i nā kūlana mua kūikawā loa.
2. Pilikia Paepae: Ma loko o ke ao holoʻokoʻa i ʻike ʻia, ua aneane like ka mahana o ka radiation CMB. Ua kānalua nā kānaka ʻepekema no ke aha i like ai ka mahana o nā ʻāpana o ke ao holoʻokoʻa i kamaʻilio ʻole kekahi me kekahi (ma muli o ka wikiwiki o ka mālamalama).
3. Ka Pilikia Monopole: Manaʻo nā kumumanaʻo physics ua hoʻokumu ʻia nā monopoles magnetic kaumaha i nā helu nui i ke ao mua. Eia nō naʻe, hōʻike nā nānā ʻana ʻaʻole mākou e ʻike i kēia mau ʻāpana i nā helu koʻikoʻi.
He aha ke Kumumanaʻo Hoʻonui Cosmic?
ʻO ke kumumanaʻo o ka hoʻonui ʻana o ka cosmic kahi hoʻāʻo e hoʻoponopono i kēia mau pilikia ma ka hōʻike ʻana he pae o ka hoʻonui wikiwiki loa ʻana o ka exponential i ka wā mua loa o ka mōʻaukala o ke ao holoʻokoʻa, mai kahi o \(10^{-36}\) a i \(10^{-32}\) kekona ma hope o ka Big Bang.
Pehea e hana ai ka hoʻonui ʻana o ka hoʻonui ʻana?
ʻO ke kumu, wehewehe ka inflation i kahi manawa i hoʻonui ʻia ai ke ao holoʻokoʻa ma kahi kumu o \(10^{26}\) ʻoi aku ka wikiwiki ma mua o ka hoʻonui maʻamau. ʻOi aku ka wikiwiki o kēia helu hoʻonui ma mua o ka wikiwiki o ka mālamalama, ʻoiai ke kūlike nei me ka relativity laulā no ka mea ke hoʻonui nei ka lewa ponoʻī, ʻaʻole nā mea e neʻe ana ma o ia mea.
Wahi a kēia kumumanaʻo, ua hoʻokumu ʻia ka hoʻonui ʻana o ke kumukūʻai e kahi kahua scalar i kapa ʻia ʻo "inflaton." ʻO ka ikehu hiki ke loaʻa o ke kahua inflaton i hoʻomalu i ka nui o ka ikehu o ke ao holoʻokoʻa i kona mau wā mua, e hoʻoulu ai i ka hoʻonui wikiwiki ʻana. I ka pau ʻana o ka hoʻonui ʻana o ke kumukūʻai, ua hoʻololi ʻia ka ikehu ma ke kahua inflaton i nā ʻāpana i kēia lā, a ua komo ke ao holoʻokoʻa i kahi pae lohi, ʻoi aku ka kūlike me kā mākou mau nānā ʻana o kēia manawa.
Nā Pōmaikaʻi o ke Kumumanaʻo Hoʻonui Cosmic
1. Ke Hoʻoponopono nei i ka Pilikia Pālahalaha: Ua hoʻokokoke mai ka hoʻonui ʻana i ke ao holoʻokoʻa i kahi kūlana pālahalaha kūpono. I ka wā i hana ʻia ai ka hoʻonui ʻana, ua hoʻopālahalaha ʻia kekahi piʻo o ka hakahaka-manawa e ka hoʻonui wikiwiki ʻana. ʻO kēia ke kumu e ʻike ai mākou i kahi ao holoʻokoʻa kokoke i Euclidean i kēia lā.
2. Ke Wehewehe nei i ka Pilikia Horizon: Manaʻo ka Inflation ma mua o ka wā inflationary, aia ke ao holoʻokoʻa i ke kūlana like (homogeneous a isotropic) ma nā unahi liʻiliʻi loa. A laila ua hoʻonui ka wā inflationary i kēia ʻāpana homogeneous i nā unahi cosmic a mākou e ʻike nei i kēia lā, e wehewehe ana i ke ʻano like o ka mahana CMB ma ka lewa.
3. Ke Hana ʻana me ka Pilikia Monopole: Pale ka hoʻonui ʻana i ke kumukūʻai i ka hoʻokumu ʻia ʻana o nā monopole he nui. Ke hiki mai ka hoʻonui ʻana, lawe ʻia nā ʻāpana monopole e kū nei ma mua o ko mākou ʻaoʻao nānā, e lilo ana lākou i mea kakaikahi loa i ko mākou ao holoʻokoʻa ʻike ʻia.
Nā Hopena Nānā a me nā Hoʻokolohua
ʻO kekahi o nā wānana koʻikoʻi o ke kumumanaʻo hoʻonui ʻana, ʻo ia ke ʻano spectral o ka radiation hope cosmic. Ua hāʻawi nā nānā ʻana e nā satelite COBE, WMAP, a me Planck i nā hōʻike ikaika e kākoʻo ana i ka hoʻonui ʻana o ke kumukūʻai, e kūlike ana me nā loli quantum i kū ma mua o ka hiki ʻana mai o ka hoʻonui ʻana o ke kumukūʻai. Kākoʻo kēia ʻikepili i ka manaʻo e hoʻomaka ana ke ʻano nui o ke ao holoʻokoʻa mai nā loli quantum.
Eia kekahi, wānana ka hoʻonui ʻana o ke ea i kahi ʻano kūikawā ma ka CMB i kapa ʻia ʻo "B-mode polarization." Ke hana ʻia nei nā hana nānā e ʻike i kēia hōʻailona me ka hoʻohana ʻana i nā telescope holomua e like me BICEP2 a me ka South Pole Telescope.
Ka Hoʻohewa a me nā Pilikia
ʻOiai he mea hoihoi loa ke kumumanaʻo o ka hoʻonui ʻana o ke ao holoʻokoʻa a hāʻawi i nā hoʻonā i kekahi mau pilikia me ke kumumanaʻo Big Bang kuʻuna, ke kū nei hoʻi i ka hoʻohewa ʻia. ʻO kekahi o nā hoʻohewa nui ʻana, ʻo ia ka nele o ka ʻike maopopo o nā mechanics o ke kahua inflaton ponoʻī. A hiki i kēia lā, ʻaʻohe ʻāpana a kahua paha i loko o ke Kumu Hoʻohālike Maʻamau o ka physics particle e kūlike me nā ʻano o ke kahua inflaton i hāpai ʻia e ke kumumanaʻo inflation.
Manaʻo kekahi poʻe ʻepekema he loli loa ke kumumanaʻo hoʻonui kumukūʻai a hoʻololi i nā ʻano nānā like ʻole, a pēlā e hōʻemi ai i kona mana wānana. ʻO ka ʻoiaʻiʻo, ke nīnau nei kekahi mau haʻawina inā hiki ke hoʻāʻo pono ʻia ka hoʻonui kumukūʻai ma o ka nānā ʻana.
Ka hopena
ʻO ke kumumanaʻo o ka hoʻonui ʻana o ka cosmic he hanana koʻikoʻi ia i ka cosmology hou, e hāʻawi ana i kahi hopena nani i kekahi mau pilikia me ke kumumanaʻo Big Bang kuʻuna. ʻOiai ke kū nei i nā pilikia he nui a me nā hoʻohewa ʻana, kākoʻo ka hapa nui o nā hōʻike nānā i kēia manaʻo. Ke hoʻomau nei ka noiʻi a me ka hoʻomohala ʻana e hoʻomaikaʻi i ko mākou ʻike ʻana i ka hoʻonui ʻana o ka inflation, kahi e wehe ai i nā puka makani hou i loko o ka physics kumu a me ke kumu o ko kākou ao holoʻokoʻa.
E like me ka ʻepekema ma ke ʻano laulā, ke loli mau nei ke kumumanaʻo o ka hoʻonui ʻana o ka cosmic, a e hōʻike paha ka wā e hiki mai ana i nā mea pohihihi o kēia ao holoʻokoʻa nani. ʻO ia ka hana a nā kānaka ʻepekema, e hoʻohana ana i nā mea hana nānā a me nā hoʻokolohua akamai, e hoʻoponopono i kēia mau pilikia a hoʻoikaika i ko mākou ʻike i nā mea i hana maoli i nā manawa mua loa o ke ao holoʻokoʻa.
