Ìlànà ìfàsẹ́yìn àgbáyé jẹ́ ọ̀kan lára ọ̀pọ̀lọpọ̀ àbá ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì tó ń ṣe àlàyé ọ̀kan lára àwọn ìbéèrè pàtàkì nínú àgbáyé: báwo ni àgbáyé ńlá wa ṣe gbilẹ̀ láti inú ipò kékeré àti ìpele ìbẹ̀rẹ̀ tó gbòòrò bẹ́ẹ̀? Onímọ̀ nípa ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì Alan Guth ló gbé e kalẹ̀ ní ọdún 1980, èrò yìí ti ran àwọn ènìyàn lọ́wọ́ láti yanjú ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìṣòro tí ẹ̀kọ́ “Big Bang” àtijọ́ ti ń ṣòro fún láti ṣàlàyé tẹ́lẹ̀.
Sibẹsibẹ, ṣaaju ki a to jinle sinu imọran ti afikun afẹfẹ agbaye, o jẹ imọran ti o dara lati kọkọ ni oye ipilẹ idi ti a fi nilo imọran yii.
Àwọn ìṣòro nínú Ìlànà Ìbúgbàù Ńlá
Àlàyé Big Bang ti jẹ́ àkójọpọ̀ àlàyé fún ìpilẹ̀ṣẹ̀ àgbáyé fún ìgbà pípẹ́. ìpilẹ̀ṣẹ̀ àgbáyé. Gẹ́gẹ́ bí ìlànà yìí, ọsẹ ti awọn ọsẹ Ó bẹ̀rẹ̀ láti ibi tí ó gbóná gan-an tí ó sì gbóná gan-an tí ó sì gbòòrò sí i. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé ẹ̀kọ́ Big Bang ti ṣe àṣeyọrí púpọ̀ ní ṣíṣàlàyé onírúurú ìṣẹ̀lẹ̀ àgbáyé, bíi ìtànṣán àbájáde microwave cosmic (CMB) àti ìpínkiri àwọn galaxy, ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìṣòro ló wà tí ẹ̀kọ́ yìí kò lè ṣàlàyé, títí kan:
1. Ìṣòro Pípẹ́: Àwọn àkíyèsí fihàn pé àgbáyé tẹ́ẹ́rẹ́ gan-an (ó fẹ́rẹ̀ẹ́ jẹ́ ti Euclidean). Níwọ́n ìgbà tí àgbáyé yẹ kí ó tẹ̀ sí i bí àkókò ti ń lọ, èyí nílò àwọn ipò àkọ́kọ́ pàtàkì.
2. Iṣoro Horizon: Jákèjádò àgbáyé tí a lè rí, ìwọ̀n otútù ìtànṣán CMB fẹ́rẹ̀ẹ́ dọ́gba. Àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì ń ṣiyèméjì nípa ìdí tí àwọn apá àgbáyé tí kò bá ara wọn sọ̀rọ̀ (nítorí iyára ìmọ́lẹ̀) fi ní ìwọ̀n otútù kan náà.
3. Iṣoro Monopole: Awọn ẹkọ fisiksi daba pe awọn monopole magnẹti lile yẹ ki o ti dagbasoke ni nọmba pupọ ni agbaye ibẹrẹ. Sibẹsibẹ, awọn akiyesi fihan pe a ko ri awọn patikulu wọnyi ni awọn nọmba pataki.
Kí ni Ìlànà Ìfàsẹ́yìn Àgbáyé?
Ìlànà ìfàsẹ́yìn àgbáyé jẹ́ ìgbìyànjú láti yanjú àwọn ọ̀ràn wọ̀nyí nípa sísọ pé ìpele ìfàsẹ́yìn onípele kíákíá kan wà ní agbègbè ìbẹ̀rẹ̀ ìtàn àgbáyé, láti nǹkan bí ìṣẹ́jú àáyá 10^{-36}\ sí ìṣẹ́jú àáyá 10^{-32}\ lẹ́yìn Big Bang.
Báwo ni ìfọ́pọ̀ ṣe ń ṣiṣẹ́?
Ní pàtàkì, ìfàsẹ́yìn owó ń ṣàpèjúwe àkókò kan tí àgbáyé fẹ̀ sí i nípasẹ̀ ìwọ̀n ìfàsẹ́yìn tó jẹ́ \(10^{26}\) ju ìfàsẹ́yìn déédéé lọ. Ìwọ̀n ìfàsẹ́yìn yìí yára ju iyára ìmọ́lẹ̀ lọ, bó tilẹ̀ jẹ́ pé ó ṣì bá ìbáramu gbogbogbò mu nítorí pé ààyè fúnrarẹ̀ ń fẹ̀ sí i, kì í ṣe àwọn ohun tí ń kọjá rẹ̀.
Gẹ́gẹ́ bí ìlànà yìí, ilọ́po méjì tí a ń pè ní "inflation" ló fa ilọ́po méjì. Agbára tó ṣeé ṣe nínú ilọ́po méjì ló gba agbára gbogbo àgbáyé ní ìbẹ̀rẹ̀ rẹ̀, èyí sì fa ìfẹ̀sí kíákíá. Nígbà tí ilọ́po méjì parí, a yí agbára tó wà nínú ilọ́po méjì padà sí àwọn èròjà tó wà lónìí, àgbáyé sì bẹ̀rẹ̀ sí í lọ́ra díẹ̀díẹ̀, èyí tó bá àwọn àkíyèsí wa mu.
Àwọn Àǹfààní ti Ìlànà Ìfàsẹ́yìn Àgbáyé
1. Ṣíṣe Àtúnṣe Ìṣòro Pípẹ́: Ìfọ́pọ̀ owó mú kí àgbáyé sún mọ́ ipò títẹ́jú pátápátá. Nígbà tí ìfọ́pọ̀ owó bá ṣẹlẹ̀, ìyípo èyíkéyìí ti àkókò ààyè ni a wó lulẹ̀ nítorí ìfẹ̀sí kíákíá. Èyí ṣàlàyé ìdí tí a fi ń wo àgbáyé Euclide tí ó fẹ́rẹ̀ẹ́ jẹ́ ti Euclide lónìí.
2. Ṣíṣàlàyé Ìṣòro Horizon: Ìfọ́pọ̀ owó gbà pé kí ó tó di àkókò ìfọ́pọ̀ owó, gbogbo àgbáyé wà ní ipò kan náà (homonuous àti isotropic) lórí àwọn ìwọ̀n kékeré. Lẹ́yìn náà, àkókò ìfọ́pọ̀ owó náà fẹ̀ sí agbègbè oníṣọ̀kan yìí sí àwọn ìwọ̀n àgbáyé tí a ń rí lónìí, ó sì ṣàlàyé bí ìwọ̀n otútù CMB ṣe dọ́gba ní ojú ọ̀run.
3. Bí a ṣe ń kojú ìṣòro monopole: Àfikún owó ń dènà ìṣẹ̀dá ọ̀pọ̀lọpọ̀ monopole. Nígbà tí àfikún owó bá ṣẹlẹ̀, gbogbo àwọn èròjà monopole tó wà tẹ́lẹ̀ ni a máa ń gbé lọ jìnnà ju ibi tí a ti ń rí wọn lọ, èyí sì máa ń mú kí wọ́n ṣọ̀wọ́n gan-an ní àgbáyé wa tó ṣeé rí.
Àwọn Àbájáde Àkíyèsí àti Àdánwò
Ọ̀kan lára àwọn àsọtẹ́lẹ̀ pàtàkì nípa ìṣàfihàn ìfàsẹ́yìn ni àpẹẹrẹ ìwòran ti ìtànṣán àbálẹ̀ àgbáyé. Àwọn àkíyèsí láti ọwọ́ àwọn satẹ́láìtì COBE, WMAP, àti Planck ti pèsè ẹ̀rí tó lágbára tó ń ṣètìlẹ́yìn ìfàsẹ́yìn, tó bá àwọn ìyípadà kuántọ́mù tó wà ṣáájú ìfàsẹ́yìn mu. Àwọn dátà yìí ti ṣe àtìlẹ́yìn fún èrò náà pé ìṣètò ńlá ti àgbáyé wá láti inú ìyípadà kuántọ́mù.
Síwájú sí i, ìfọ́sípò sàsọtẹ́lẹ̀ àpẹẹrẹ pàtàkì kan nínú CMB tí a pè ní "B-mode polarization." Àwọn ìsapá àkíyèsí láti ṣàwárí àmì yìí ń lọ lọ́wọ́ nípa lílo àwọn telescopes tó ti ní ìlọsíwájú bíi BICEP2 àti South Pole Telescope.
Àríwísí àti Àwọn Ìpèníjà
Bó tilẹ̀ jẹ́ pé ẹ̀kọ́ ìfúnpọ̀ àgbáyé fani mọ́ra gan-an, ó sì fúnni ní ìdáhùn sí ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìṣòro pẹ̀lú ẹ̀kọ́ ìbílẹ̀ Big Bang, ó tún dojúkọ àríwísí. Ọ̀kan lára àwọn àríwísí pàtàkì ni àìní òye tó ṣe kedere nípa àwọn ẹ̀rọ ti pápá inflaton fúnra rẹ̀. Títí di òní, kò sí èròjà tàbí pápá nínú Standard Model of particle physics tó bá àwọn ànímọ́ ti pápá inflaton tí ẹ̀kọ́ inflaton dábàá mu.
Àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì kan tún gbàgbọ́ pé ìlànà ìfàsẹ́yìn owó pọ́ọ́kú jẹ́ èyí tó rọrùn jù, ó sì máa ń bá onírúurú àkíyèsí mu, èyí sì máa ń dín agbára àsọtẹ́lẹ̀ rẹ̀ kù. Ní gidi, àwọn ìwádìí kan ń béèrè bóyá ìfàsẹ́yìn owó pọ́ọ́kú fúnra rẹ̀ ṣeé ṣe láti dán wò nípasẹ̀ àkíyèsí.
Ipari
Ìmọ̀ nípa ìfàsẹ́yìn àgbáyé jẹ́ pàtàkì pàtàkì nínú ìmọ̀ nípa àgbáyé òde òní, ó sì pèsè ojútùú tó dára sí ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìṣòro pẹ̀lú ìmọ̀ Big Bang àtijọ́. Láìka ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìpèníjà àti àríwísí sí, ọ̀pọ̀lọpọ̀ ẹ̀rí àkíyèsí ló ń gbé èrò yìí lárugẹ. Ìwádìí àti ìdàgbàsókè ń lọ lọ́wọ́ láti mú òye wa nípa ìfàsẹ́yìn sunwọ̀n sí i, èyí tí ó tún lè ṣí àwọn fèrèsé tuntun sí ìmọ̀ físíìsì pàtàkì àti ìpilẹ̀ṣẹ̀ àgbáyé wa.
Gẹ́gẹ́ bí ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì gbogbogbòò, ẹ̀kọ́ nípa ìfàsẹ́yìn àgbáyé ń yí padà nígbà gbogbo, ọjọ́ iwájú sì ṣeé ṣe kí ó ṣí àwọn ohun ìjìnlẹ̀ àgbáyé ńlá yìí payá. Iṣẹ́ àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì ni, nípa lílo àwọn irinṣẹ́ àkíyèsí àti ìwádìí tó túbọ̀ ń gbòòrò sí i, láti yanjú àwọn ìpèníjà wọ̀nyí kí a sì mú òye wa nípa ohun tó ṣẹlẹ̀ ní ìbẹ̀rẹ̀ àgbáyé jinlẹ̀ sí i.
