Ny teoria momba ny fisondrotry ny vidim-piainana ara-kozika dia iray amin'ireo petra-kevitra ara-tsiansa maro izay mikendry ny hanazava ny iray amin'ireo fanontaniana lehibe ao amin'ny kosmolojia: ahoana no nivoaran'izao rehetra izao goavana misy antsika avy amin'ny toetrany kely sy matevina toy izany? Nampidirin'ny mpahay fizika Alan Guth tamin'ny 1980, ity hevitra ity dia nanampy tamin'ny famahana ireo piozila maromaro izay sahirana nanazava ny teoria "Big Bang" nentim-paharazana teo aloha.
Na izany aza, alohan'ny handalinantsika lalindalina kokoa ny teoria momba ny fisondrotry ny vidim-piainana kosmika, dia tsara ny mahatakatra aloha ny antony ilàna ity teoria ity.
Olana ao amin'ny Teorian'ny Big Bang
Ny teoria momba ny Big Bang dia efa ela no fanazavana lehibe indrindra momba ny niandohan'izao rehetra izao. ny niandohan'izao rehetra izao. Araka ity teoria ity, Izao Rehetra Izao Nanomboka tamin'ny teboka matevina sy mafana be izay nipoaka sy niitatra avy eo. Na dia nahomby aza ny teorian'ny Big Bang tamin'ny fanazavana ireo trangan-javatra isan-karazany ao amin'ny kosmika, toy ny taratra mikraoba ao amin'ny kosmika (CMB) sy ny fizarazarana ireo vahindanitra, dia misy olana maromaro izay tsy hain'ity teoria ity hazavaina, anisan'izany:
1. Olana amin'ny fisaka: Ny fandinihana dia manondro fa fisaka be izao rehetra izao (saika mitovy amin'ny jeometrika Euclideana). Koa satria tokony hiolikolika kokoa ny tontolo rehefa mandeha ny fotoana, dia mitaky fepetra fanombohana tena manokana izany.
2. Olana amin'ny faravodilanitra: Manerana izao rehetra izao hita maso izao, saika mitovy ny mari-pana amin'ny taratra CMB. Gaga ireo mpahay siansa hoe nahoana ireo faritra amin'izao rehetra izao izay tsy mifampiresaka mihitsy (noho ny hafainganam-pandehan'ny hazavana) no mitovy mari-pana.
3. Ny Olana Monopole: Ny teoria fizika dia milaza fa tokony ho niforona tamin'ny isa maro ireo monopole magnetika mavesatra tany am-piandohan'izao rehetra izao. Na izany aza, ny fandinihana dia mampiseho fa tsy mahita ireo poti-javatra ireo amin'ny isa maro isika.
Inona no atao hoe Teorian'ny Fisondrotan'ny Volamena Kosmika?
Ny teoria momba ny fisondrotry ny vidim-piainana ara-komika dia ezaka hamahana ireo olana ireo amin'ny alàlan'ny fanolorana fa nisy dingana fanitarana haingana dia haingana teo amin'ny faritra voalohany tamin'ny tantaran'izao rehetra izao, nanomboka tamin'ny \(10^{-36}\) ka hatramin'ny \(10^{-32}\) segondra taorian'ny Big Bang.
Ahoana no fiasan'ny fisondrotry ny vidim-piainana?
Amin'ny ankapobeny, ny fisondrotry ny vidim-piainana dia mamaritra vanim-potoana izay nivelatra haingana kokoa noho ny fivelarana mahazatra ny tontolo iainana amin'ny alalan'ny \(10^{26}\) isa. Haingana kokoa noho ny hafainganam-pandehan'ny hazavana io tahan'ny fivelarana io, na dia mbola mifanaraka amin'ny relativité ankapobe aza satria ny habakabaka mihitsy no mivelatra fa tsy ny zavatra mihetsika ao anatiny.
Araka ity teoria ity, ny fiakaran'ny vidim-piainana dia vokatry ny sehatra scalar antsoina hoe "inflatona". Ny angovo mety ho an'ny sehatry ny inflatona no nanjaka tamin'ny hakitroky ny angovon'izao rehetra izao tamin'ny dingana voalohany, ka nahatonga ny fivelarana haingana. Rehefa nifarana ny fiakaran'ny vidim-piainana, dia niova ho poti-javatra misy ankehitriny ny angovo ao amin'ny sehatry ny inflatona, ary niditra tamin'ny dingana miadana kokoa izao rehetra izao, mifanaraka kokoa amin'ny zavatra hitantsika ankehitriny.
Tombony azo avy amin'ny Teorian'ny Fisondrotan'ny Vola any amin'ny Kosmika
1. Famahana ny Olana amin'ny Fisaka: Ny fisondrotry ny vidim-piainana dia nahatonga izao rehetra izao ho fisaka tanteraka kokoa. Rehefa nitranga ny fisondrotry ny vidim-piainana, dia nihena ny fiolahana rehetra teo amin'ny habaka sy ny fotoana noho ny fanitarana haingana. Izany no manazava ny antony ahitantsika izao rehetra izao efa ho Eoklidiana ankehitriny.
2. Fanazavana ny olan'ny Horizon: Ny fisondrotry ny vidim-piainana dia mihevitra fa talohan'ny vanim-potoanan'ny fisondrotry ny vidim-piainana, dia tao anatin'ny toetry ny mitovy (homogeneous sy isotropic) amin'ny ambaratonga kely dia kely izao rehetra izao. Avy eo dia nanitatra io faritra homogeneous io ho amin'ny ambaratonga kosmika hitantsika ankehitriny ny vanim-potoanan'ny fisondrotry ny vidim-piainana, ka nanazava ny fitoviana eo amin'ny mari-pana CMB manerana ny lanitra.
3. Fiatrehana ny Olana Monopole: Ny fisondrotry ny vidim-piainana dia misoroka ny fiforonan'ny monopole maro be. Rehefa mitranga ny fisondrotry ny vidim-piainana, dia entin'ny zavatra rehetra mihoatra ny fetran'ny fandinihana ataontsika ny singa monopole efa misy, ka mahatonga azy ireo ho tena tsy fahita firy eto amin'izao rehetra izao azo jerena.
Vokatra azo avy amin'ny fandinihana sy fanandramana
Ny iray amin'ireo vinavinan'ny teorian'ny fisondrotry ny vidim-piainana dia ny lamina ara-spektralin'ny taratra fototra kosmika. Ny fandinihana nataon'ny zanabolana COBE, WMAP, ary Planck dia nanome porofo matanjaka manohana ny fisondrotry ny vidim-piainana, mifanaraka amin'ny fiovaovan'ny kuantum izay nisy talohan'ny nitrangan'ny fisondrotry ny vidim-piainana. Ity angon-drakitra ity dia manohana ny hevitra fa ny rafitra goavana amin'izao rehetra izao dia avy amin'ny fiovaovan'ny kuantum.
Ankoatra izany, ny fisondrotry ny mari-pana dia maminavina lamina manokana ao amin'ny CMB antsoina hoe "polarization B-mode." Misy ezaka fandinihana mba hamantarana ity famantarana ity amin'ny fampiasana teleskaopy mandroso toy ny BICEP2 sy ny Teleskaopy Tendrontany Atsimo.
Fanakianana sy fanamby
Na dia tena manintona aza ny teoria momba ny fisondrotry ny atmosfera ary manolotra vahaolana amin'ny olana maro mifandraika amin'ny teoria Big Bang nentim-paharazana, dia miatrika tsikera ihany koa izy io. Ny iray amin'ireo tsikera lehibe dia ny tsy fahampian'ny fahatakarana mazava ny mekanika amin'ny sehatry ny fisondrotry ny atmosfera mihitsy. Hatramin'izao, tsy misy poti na sehatra ao amin'ny Modely Standard momba ny fizikan'ny poti mifanaraka amin'ny toetran'ny sehatry ny fisondrotry ny atmosfera naroson'ny teoria momba ny fisondrotry ny atmosfera.
Misy ihany koa ireo mpahay siansa mihevitra fa mora miovaova loatra ny teorian'ny fisondrotry ny vidim-piainana ary mifanaraka amin'ny karazana fandinihana samihafa, ka mampihena ny heriny maminavina. Raha ny marina, misy fanadihadiana sasany manontany tena raha azo andramana amin'ny alalan'ny fandinihana azo antoka ny fisondrotry ny vidim-piainana.
Famaranana
Dingana lehibe eo amin'ny kosmolojia maoderina ny teoria momba ny fisondrotry ny kintana sy ny kintana, izay manome vahaolana kanto amin'ny olana maromaro mifandraika amin'ny teoria Big Bang nentim-paharazana. Na dia miatrika fanamby sy tsikera maro aza, ny ankamaroan'ny porofo avy amin'ny fandinihana dia manohana izany hevitra izany. Mitohy ny fikarohana sy ny fampandrosoana mba hanatsarana ny fahatakarantsika ny fisondrotry ny kintana sy ny kintana, izay mety hanokatra varavarankely vaovao amin'ny fizika fototra sy ny niandohan'izao rehetra izao misy antsika.
Toy ny siansa amin'ny ankapobeny, ny teoria momba ny fisondrotry ny vidim-piainana ara-komika dia mivoatra hatrany, ary ny ho avy dia mety hampiharihary bebe kokoa ny misterin'ity tontolo mahafinaritra ity. Andraikitry ny mpahay siansa, amin'ny fampiasana fitaovana fandinihana sy fanandramana miha-sarotra hatrany, ny mamaha ireo fanamby ireo ary mampitombo ny fahatakarantsika izay tena nitranga tamin'ireo fotoana voalohany nisian'izao rehetra izao.