giới thiệu MÔ HÌNH LẠM PHÁT

  

MÔ HÌNH LẠM PHÁT GIẢI QUYẾT NHIỀU VẤN ĐỀ 

51B

Thế nào là mô hình lạm phát (inflation model)?

Theo mô hình lạm phát ngay sau Big Bang đã xảy  ra quá trình bùng dãn nở vũ trụ đột ngột không gian vũ trụ  (xem hình 1) theo hàm mũ.

 

Hình 1.Vệ tinh Planck đã cung cấp dữ liệu về quá trình phát triển của vũ trụ.Ban đầu là vụ Lạm phát,đó là sự bùng dãn nở đột ngột  của vũ trụ đến nay đã qua 13,8 tỷ năm.

Lạm phát là mô hình phát triển của vũ trụ theo đó trong thời nguyên thủy dã xảy ra một vụ bùng dãn nở không lâu sau Big Bang,một vụ bùng dãn nở theo hàm mủ (exponentielle). Sau lạm phát là thời kỳ phát triển đều của vũ trụ. Trong mô hình này các điểm ban đầu gần nhau bỗng nhiên xa nhau với một vận tốc nhanh hơn vận tốc ánh sáng , song điêù này không mâu thuẫn với lý thuyết tương đối.Thực chất dãn nở đây không phải là vật chất dãn nở mà là không gian (chứa vật chất) dãn nở.Nói cách khác đây là sự dãn nở của  metric  .

Lạm phát có nguồn gốc từ công trình của Alexei Starobinsky và sau đó Alan Guth, Andrei Linde,Paul Steinhardt. 

 

Hinh2 .Đây là thừa số lạm phát : các khoảng cách đều phải được nhân với thừa số này.

Mô hình lạm phát giúp giải quyết nhiều vấn đề vũ trụ. Trước hết là vấn đề : vì sao hiện nay bức xạ vi ba của vũ trụ là đẳng hướng  và đồng nhất (isotrope and homogene) – các vùng đó hiện nay cách nhau quá xa không thể trao đổi thông tin (thermalization) để bức xạ thành đẳng hướng và đồng nhất.Theo mô hình lạm phát các vùng này lúc ban đầu gần nhau nên trao đổi nhau thông tin và bây giờ trở thành xa nhau sau lạm phát.

Một vấn đề thứ hai là tính gần phẳng của không gian hiện tai (độ cong không gian gần bằng không ). Theo mô hình lạm phát thì dầu độ cong ban đầu là bao nhiêu đi nữa thì lạm phát cũng làm cho độ cong tiến đến gần số không . Ngoài ra lam  phát cũng giải quyết được vấn đề entropie: vì sao entropie hiện nay rất lớn mà entropie nguyên thủy rất nhỏ (entropie de Planck).

 

                                                                 Hình 3

Trên hình 3 nhìn vào vũ trụ chúng ta quan sát được thấy nhiều trị số trung bình gần nhau  ở nhiều khoảng cách xa nhau. Bức xạ vũ trụ gần như đồng nhất : các điểm A & B có gần như một nhiệt độ. .Theo mô hình lạm phát thì ban dầu A và B gần nhau nên có xảy ra sự đồng nhất nhiệt độ và sau lạm phát chúng mới xa nhau.

MỘT LÝ THUYẾT KHÁC  ?

Nhiều nhà vật lý phản đối lý thuyết lạm phát và đưa ra mô hình : bước nhảy chu kỳ của vũ trụ, theo đó BigBang là những bước nhảy xuất phát từ trạng thái của pha trước của vũ trụ . Song mô hình bước nhảy không có lạm phát cũng gặp nhiều khó khăn .

KẾT LUẬN 

Mô hình lạm phát thực chất mô tả được phát triển vũ trụ (theo dữ liệu thu thập bởi vệ tinh Planck).Tuy đã xuất hiện nhiều mô hình khác song mô hình lạm phát hiện nay vẫn chiếm ưu thế.

TÀI LIÊỤ THAM KHẢO 

Robert Brandenberger, L’inflation cosmique le modèle standard qui fait débat, La Recherche 2020 (số tháng 11&12),2021(số tháng 1) .