{"id":9144,"date":"2023-10-08T11:35:11","date_gmt":"2023-10-08T09:35:11","guid":{"rendered":"http:\/\/naukowy.blog.polityka.pl\/?p=9144"},"modified":"2023-10-09T13:08:01","modified_gmt":"2023-10-09T11:08:01","slug":"najwieksza-mozliwa-inflacja","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.polityka.pl\/naukowy\/2023\/10\/08\/najwieksza-mozliwa-inflacja\/","title":{"rendered":"Najwi\u0119ksza mo\u017cliwa inflacja"},"content":{"rendered":"\n
\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

Inflacja zazwyczaj nie kojarzy si\u0119 dobrze. Jednak astronomia wskazuje, \u017ce to w\u0142a\u015bnie kosmicznej inflacji zawdzi\u0119czamy obecny \u015bwiat.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n

Nie chodzi tu o inflacj\u0119 w znaczeniu ekonomicznym, o kt\u00f3rej szkoda gada\u0107. Do\u015b\u0107 powiedzie\u0107, \u017ce NBP zamie\u015bci\u0142 ostatnio w internecie wykres przedstawiaj\u0105cy spadek inflacji do 8 proc. z podpisem: „od 6 miesi\u0119cy ceny nie rosn\u0105”. 8-proc. inflacja oznacza akurat, \u017ce ceny od poprzedniego roku wzros\u0142y o 8 proc., czyli rosn\u0105 dalej, tylko wolniej. Z przedstawionych danych \u017caden ich spadek nie wynika. Mo\u017cna oczywi\u015bcie m\u00f3wi\u0107, \u017ce co\u015b spada, a nie ro\u015bnie<\/em>, ale w przypadku ka\u017cdej funkcji, kt\u00f3r\u0105 mo\u017cna przybli\u017cy\u0107 wielomianem maksymalnie n-tego stopnia, mo\u017cna znale\u017a\u0107 jego n-t\u0105 pochodn\u0105, kt\u00f3ra (jako funkcja sta\u0142a) nie ro\u015bnie, i wskaza\u0107 j\u0105 jako niesamowity sukces. Zostawmy t\u0119 jawn\u0105 propagand\u0119, zajmijmy si\u0119 inflacj\u0105 kosmiczn\u0105.<\/p>\n\n\n\n

Obserwowany przez nas Wszech\u015bwiat ma kilka trudnych do wyja\u015bnienia w\u0142a\u015bciwo\u015bci. Po pierwsze, jest p\u0142aski, wi\u0119c do jego opisu zastosowa\u0107 mo\u017cna geometri\u0119 Euklidesa w trzech wymiarach. Nie jest to jedyna mo\u017cliwa geometria. Przypatrzmy si\u0119 powierzchni Ziemi.<\/p>\n\n\n\n

Mierz\u0105c powierzchni\u0119 dzia\u0142ki, mo\u017cemy spokojnie polega\u0107 na Euklidesie, jednak licz\u0105c powierzchni\u0119 kraju czy ca\u0142ego kontynentu, musimy uwzgl\u0119dni\u0107 poprawk\u0119 na krzywizn\u0119 Ziemi. Im wi\u0119ksza powierzchnia tr\u00f3jk\u0105ta na globie, tym wi\u0119ksza r\u00f3wnie\u017c suma jego k\u0105t\u00f3w i sytuacja coraz bardziej odbiega od geometrii znanej ze szko\u0142y. Suma k\u0105t\u00f3w tr\u00f3jk\u0105ta wyznaczonego przez r\u00f3wnik i dwa po\u0142udniki przecinaj\u0105ce si\u0119 na biegunie p\u00f3\u0142nocnym jest w oczywisty spos\u00f3b wi\u0119ksza od 180 st. Do opisu wypuk\u0142ej powierzchni Ziemi s\u0142u\u017cy geometria eliptyczna, a nie euklidesowa. Podobnie wkl\u0119s\u0142\u0105 powierzchni\u0119 siod\u0142a opisuje geometria hiperboliczna, w kt\u00f3rej suma k\u0105t\u00f3w tr\u00f3jk\u0105ta jest zawsze mniejsza od 180 st.<\/p>\n\n\n\n

Nie ma \u017cadnego powodu, dla kt\u00f3rego tr\u00f3jwymiarow\u0105 przestrze\u0144 Wszech\u015bwiata ma opisywa\u0107 p\u0142aska geometria Euklidesa. Mimo to wykluczono jej jak\u0105kolwiek krzywizn\u0119 daj\u0105c\u0105 si\u0119 uchwyci\u0107 za pomoc\u0105 obecnych narz\u0105d\u00f3w pomiarowych. Standardowa kosmologia, opieraj\u0105ca si\u0119 g\u0142\u00f3wnie na og\u00f3lnej teorii wzgl\u0119dno\u015bci Einsteina, nie potrafi wyja\u015bni\u0107 tego fenomenu.<\/p>\n\n\n\n

Drugi problem, na kt\u00f3ry nie daje \u017cadnej odpowiedzi, dotyczy jednorodno\u015bci wszech\u015bwiata. Mianowicie obserwowany kosmos jest w znacznej mierze taki sam niezale\u017cnie od kierunku, w kt\u00f3rym patrzymy. Docieraj\u0105ce do nas mikrofalowe promieniowanie t\u0142a, stanowi\u0105ce pami\u0105tk\u0119 po Wielkim Wybuchu, cechuje si\u0119 dok\u0142adnie tak\u0105 sam\u0105 temperatur\u0105 i identycznymi odchyleniami od \u015bredniej w ka\u017cdym kierunku. Co w tym dziwnego? Ot\u00f3\u017c dociera ono do nas tak\u017ce z przeciwleg\u0142ych obszar\u00f3w wszech\u015bwiata, z teren\u00f3w, kt\u00f3re nie mog\u0142y w \u017caden spos\u00f3b komunikowa\u0107 si\u0119 ze sob\u0105, gdy\u017c informacje wysy\u0142ane z jednego z nich nie zd\u0105\u017cy\u0142yby dotrze\u0107 do drugiego w czasie od Wielkiego Wybuchu (jakie\u015b 13 mld lat temu). Og\u00f3lna teoria wzgl\u0119dno\u015bci stanowi bowiem, \u017ce \u017cadna informacja nie mo\u017ce porusza\u0107 si\u0119 szybciej ni\u017c pr\u0119dko\u015b\u0107 \u015bwiat\u0142a, a ta ma sko\u0144czon\u0105 warto\u015b\u0107.<\/p>\n\n\n\n

Jako rozwi\u0105zanie obu problem\u00f3w proponuje si\u0119 tzw. teori\u0119 inflacji<\/a>. Stanowi ona, \u017ce w dalekiej przesz\u0142o\u015bci wszech\u015bwiat przeszed\u0142 faz\u0119 niezwykle szybkiego rozszerzania si\u0119 w tempie wyk\u0142adniczym. Oznacza to, \u017ce w bardzo kr\u00f3tkim czasie, wr\u0119cz w u\u0142amku sekundy, wielokrotnie powiela\u0142 swe rozmiary.<\/p>\n\n\n\n

W ten spos\u00f3b z pojawiaj\u0105cych si\u0119 w pierwotnej pr\u00f3\u017cni drobnych kwantowych zaburze\u0144 mog\u0142y powsta\u0107 wielkoskalowe struktury obecnego wszech\u015bwiata, rozdmuchane do nieprawdopodobnych rozmiar\u00f3w zmarszczki przedinflacyjnej czasoprzestrzeni.<\/p>\n\n\n\n

Inflacj\u0119 kosmiczn\u0105 opisuje si\u0119 cz\u0119sto jako ciekaw\u0105 hipotez\u0119, kt\u00f3r\u0105 trudno potwierdzi\u0107 do\u015bwiadczalnie b\u0105d\u017a obserwacyjnie. Will Kinney w ksi\u0105\u017cce „Niesko\u0144czono\u015b\u0107 \u015bwiat\u00f3w. Kosmiczna Inflacja i Pocz\u0105tek Wszech\u015bwiata\u201d opisuje jednak sposoby jej empirycznej weryfikacji. Skupia si\u0119 przede wszystkim na badaniach wspomnianego ju\u017c mikrofalowego promieniowania t\u0142a. Wa\u017cn\u0105 jego cech\u0105 jest tzw. niezmienniczo\u015b\u0107 skali. Polega na tym, \u017ce niezale\u017cnie od d\u0142ugo\u015bci fali amplituda odchyle\u0144 jest taka sama. D\u0142ugo\u015b\u0107 fali zale\u017cy bowiem od tego, jak d\u0142ugo pierwotne zmarszczki kwantowe podlega\u0142y procesowi inflacji. D\u0142u\u017csza inflacja oznacza rozci\u0105gni\u0119cie d\u0142ugo\u015bci fali do wi\u0119kszych rozmiar\u00f3w, natomiast amplituda zaburze\u0144 pochodz\u0105cych z tego samego \u017ar\u00f3d\u0142a si\u0119 nie zmienia.<\/p>\n\n\n\n

Istotnym argumentem na rzecz teorii inflacji jest obecno\u015b\u0107 zaburze\u0144 pozahoryzontalnych, czyli przekraczaj\u0105cych skal\u0119 Wszech\u015bwiata dost\u0119pnego naszej obserwacji. Autor podaje jeszcze kilka innych matematycznych cech promieniowania t\u0142a, do\u015b\u0107 skomplikowanych i nie\u0142atwych do zrozumienia. Og\u00f3lna wymowa ksi\u0105\u017cki jest jednak dosy\u0107 prosta. Kosmiczna inflacja dawno opu\u015bci\u0142a ju\u017c sfer\u0119 hipotez, by zaj\u0105\u0107 nale\u017cne jej miejsce w naukowym mainstreamie.<\/p>\n\n\n\n

Ma tak\u017ce inne zalety, pozwala chocia\u017cby unikn\u0105\u0107 k\u0142opotliwej z punktu widzenia og\u00f3lnej teorii wzgl\u0119dno\u015bci pocz\u0105tkowej osobliwo\u015bci, a wi\u0119c pojedynczego punktu, w kt\u00f3rym za\u0142amywa\u0142a si\u0119 einsteinowska teoria grawitacji. Przestrze\u0144 podlega wiecznej inflacji, tworzy kolejne rozpychane na skutek przemiany fazowej b\u0105ble, rozdymane do wielko\u015bci znacznie wi\u0119kszych od obserwowalnego przez nas Wszech\u015bwiata. Inflacja taka mo\u017ce trwa\u0107 w niesko\u0144czono\u015b\u0107, niekiedy jednak ko\u0144czy si\u0119, pozostawiaj\u0105c g\u0142adk\u0105, jednorodn\u0105 i prawie pust\u0105 przestrze\u0144 naszego Wszech\u015bwiata. Analiza zaburze\u0144 pozahoryzontalnych wskazuje, \u017ce musia\u0142a zwi\u0119kszy\u0107 si\u0119 dwukrotnie przynajmniej 80 razy.<\/p>\n\n\n\n

G\u00f3rnej granicy nie ustalono. Przestrze\u0144 mog\u0142a podlega\u0107 inflacji od zawsze i w wielu miejscach mo\u017ce podlega\u0107 jej dalej, w niesko\u0144czono\u015b\u0107. Jedne rzeczy si\u0119 nie ko\u0144cz\u0105, inne jak najbardziej mog\u0105. Do zobaczenia za tydzie\u0144 przy urnach.<\/p>\n\n\n\n

Marcin Nowak<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Bibliogafia:<\/strong><\/p>\n\n\n\n