Bagaimana tepatnya inflasi mengubah fluktuasi gravitasi acak menjadi gelombang gravitasi yang koheren?

16

Dalam perjalanan ini pers pengumuman sangat menyenangkan, disebutkan bahwa inflasi dapat menciptakan gelombang gravitasi dengan memperkuat fluktuasi gravitasi.

Saya tidak mengerti pernyataan ini. Saya selalu berpikir bahwa fluktuasi kuantum (fluktuasi metrik dalam kasus ini?) Harus terjadi secara acak sedangkan gelombang adalah gerakan yang agak koheren.

Jadi saya mengerti bahwa inflasi dapat memperkuat fluktuasi kuantum, tetapi saya tidak melihat bagaimana hal itu dapat mengubah proses "mikroskopis" acak ini menjadi fenomena koheren yang dapat diamati secara makroskopis yang disebut gelombang gravitasi. Misalnya, bagaimana sumber-sumber gelombang gravitasi ini didistribusikan? Apakah setiap titik dalam ruang-waktu berperilaku sebagai semacam sumber titik? Dan apa yang diamati pada titik tertentu sebagai superposisi dari semua kegembiraan ini?

Selain itu, dalam video yang sama dikatakan bahwa tidak semua model inflasi menghasilkan gelombang gravitasi, yang memiliki mereka disukai oleh data sekarang, dll.

cosmology general-relativity cosmological-inflation gravitational-waves quantum-field-theory Dilaton
sumber
2
Pertanyaan ini mungkin mendapat perhatian di physics.stackexchange.com
David H
1
Saya rasa judul pertanyaan ini tidak masuk akal. Inflasi tidak menyebabkan gelombang gravitasi, inflasi menghancurkannya hingga skala makroskopis.
astromax
Saya pikir penanya mengharapkan gelombang secara berkala seperti gelombang datang di pantai (harapan bahwa ada beberapa koherensi) tetapi saya tidak dapat melihat bukti klaim bahwa gelombang itu koheren. Satu denyut nadi bepergian adalah gelombang, tetapi tidak koheren.
Jeremy
1
Yang pasti artinya adalah bahwa gelombang yang terlihat pada saat paling awal, dalam arti tertentu, "membeku" menjadi "bentuk" alam semesta oleh inflasi?
adrianmcmenamin
1
Saya yakin ada orang di sini yang bisa menjawabnya, tetapi ini lebih merupakan pertanyaan untuk tumpukan Fisika.
Florin Andrei

Jawaban:

2

Ketika inflasi terjadi, peregangan medan gravitasi bergantung pada perturbasi di dalam medan itu semula. Gangguan ini disebabkan oleh fluktuasi kuantum. Hal ini menyebabkan fluktuasi dalam besarnya inflasi itu sendiri pada titik tertentu dalam ruang, menyebabkan gelombang gravitasi karena potensi gravitasi antara titik-titik tetangga. Gelombang diberi makan oleh energi inflasi, tetapi diunggulkan oleh fluktuasi kuantum ini.

Situs ini memberikan penjelasan yang baik, serta kutipan khusus ini:

Gangguan gelombang gravitasi berbeda. Mereka tidak dimodulasi oleh beberapa potensi yang tidak diketahui; mereka dihasilkan oleh inflasi, dan kami mengamatinya secara langsung. Dalam model inflasi langsung, amplitudo gelombang gravitasi berbanding lurus dengan skala energi inflasi.

christopherlovell
sumber