anton_lipovka написал, что экспериментальные данные свидетельствуют против теории инфляционной вселенной. Я далек от космологии, но из любопытства я решил просмотреть рекомендованную статью Иджас, Стейнхардт, Леб ‘Инфляционный раскол‘. Отмечу, что среди авторов статьи находится Пол Стейнхардт — один из основателей теории инфляционной вселенной, который в настоящее время стал ее противником.
Статья посвящена обсуждению дискуссии, возникшей после того, как авторы в 2013 году опубликовали статью с разбором экспериментальных данных, которые с их точки зрения противоречат теории инфляционной вселенной. В ответ сторонники теории (Guth, Kaiser, Nomura) опубликовали статью, в которых утверждается, что, наоборот, теория инфляционной вселенной после проведенных экспериментов находится даже в более лучшем состоянии. Андрей Линде присоединился к этому мнению. Другими словами, каждая сторона толковала экспериментальные данные в поддержку своей точки зрения.
В рассматриваемой статье разбирается ответ Guth, Kaiser и Nomura. Суть ответа сводится к тому, что следует различать между классической теорией инфляционной вселенной, опубликованной в учебниках, и ‘постмодерновой’ теорией инфляции, которая с точки зрения Guth, Kaiser и Nomura прекрасно укладывается в новые экспериментальные данные.
В статье вначале рассматривается классическая теория инфляционной вселенной, ее известные концептуальные проблемы и ее статус после проведения последних наблюдений (см. таблицу 1 в статье). Вывод — состояние теории классической инфляциии крайне проблематично. Интересно отметить, что, по всей видимости, Guth, Kaiser и Nomura согласны с таким утверждением, поскольку говоря о прекрасном состоянии теории инфляции, они имели в виду новую инфляционную парадигму.
При рассмотрении новой инфляционной теории (таблица 2 в статье) Иджас, Стейнхардт и Леб отмечают, что новые эксперименты, по сути дела, не могут фальсифицировать новую инфляционную парадигму, поскольку теория сделана таким образом, что она может описать любые экспериментальные данные. Именно это обстоятельство привело к использованию слова ‘постмодерновый’ при описании новой парадигмы.
В заключение скажу, что статья написана на своеобразном космологическом жаргоне, но она является вполне читаемой. Статья короткая и в ней нет ни одного математического уравнения. Таким образом, вполне можно составить первое впечатление о том, что обсуждается в современной космологии. Ниже я приведу несколько цитат из статьи Пола Стейнхардта в журнале В мире науке, где он приводит аргументы за и против космологической инфляции.
Информация
Anna Ijjas, Paul J. Steinhardt, Abraham Loeb, Inflationary schism, Physics Letters B, Volume 736, 7 September 2014, Pages 142-146.
Пол Стейнхардт, За и против космологической инфляции, В мире науке, N 6, 2011
‘Автор настоящей статьи, внесший вклад в развитие как теории инфляции, так и конкурентных ей теорий, попытается дать некую объективную оценку состояния теории инфляции на сегодняшний день, приводя аргументы за и против.’
‘Инфляцию порождает инфляционная энергия особого типа, которая вместе с гравитационными силами заставила раннюю Вселенную стремительно расшириться за очень короткий промежуток времени.’
‘Можно предложить много источников подобной инфляционной энергии. Основная версия — существования некого скалярного поля, в случае инфляции называемого «инфлатоном».’
‘Инфляция сглаживает начальные неоднородности, но не полностью. За счет квантовых эффектов сохраняются небольшие неоднородности. Согласно законам квантовой физики, поле инфлатона не может повсюду в пространстве обладать одной и той же напряженностью, существуют случайные флуктуации этого поля.’
‘Первые сигналы того, что с теорией инфляции не все в порядке, — небольшие различия предсказаний этой теории и реальных наблюдательных данных. Существование отличий подрывает саму логическую основу всей теории. Действительно ли теория работает в идеальном соответствии с наблюдательными данными, как это было заявлено в 80-х гг. прошлого века? Можно ли расценивать предсказания теории инфляции тех лет как предсказания современной теории инфляции? Ответ на оба этих вопроса: нет.’
‘В свете предложенных аргументов ошибочно представление о том, что наблюдательные данные в космологии проверяют основные предсказания инфляционной теории. Все, что мы можем сказать, это что современные наблюдательные данные подтверждают предсказания простейшей инфляционной модели, предложенной в 1983 г., но эта теория — не то же самое, что современная инфляционная космология. В простейшей теории предполагается, что инфляция на базе только классической физики предсказывает эволюцию Вселенной. Однако правильная картина заключается в том, что инфляция образуется по законам квантовой физики и все, что может случится, случается. Но если инфляционная теория не может давать точных предсказаний, в чем ее смысл?’
Обсуждение
http://evgeniirudnyi.livejournal.com/135638.html
08.03.19. См. также Sabine Hossenfelder, Inflation: Status Update
https://backreaction.blogspot.com/2019/03/inflation-status-update.html