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物理宇宙論において、優雅な退出問題とは、 1981年にアラン・グースが提唱したインフレーション宇宙理論の初期提案に内在する欠陥を指す。[1]
ガスのモデルでは、加速膨張期（インフレーション）は宇宙を均質かつ平坦にするが、決して終わることはないとされている。後に「旧インフレーション」と呼ばれるこのモデルの問題点は、エネルギー障壁が宇宙がインフレーションから逃れることを妨げ、宇宙の再加熱と、今日観測されているような星や銀河の形成を阻害していることである。
1982年、アンドレイ・リンデとアンドレアス・アルブレヒト、ポール・J・スタインハートのチームは、独立してこの優雅な退出問題の解決策を発見した。[2] 後に「ニューインフレーション」と呼ばれるようになったこの新しいモデルでは、エネルギー障壁を「エネルギープラトー」に置き換え、一定期間インフレーションが起こるものの、プラトーを越えるとインフレーションが停止する。
アルブレヒト=シュタインハルトの論文では、「ハッブル摩擦」として知られる重要な重力効果も明らかにされており、これはインフレーションを十分長い期間持続させるのに役立つ（「スローロール」効果と呼ばれる）。
1983年、ジェームズ・バーディーン、スタインハート、マイケル・S・ターナーは、ハッブル摩擦がインフレーションの終わりに密度変動のスペクトルを生成するために不可欠であり、それが銀河の起源と宇宙マイクロ波背景放射の温度変化を説明できることを示した。[3]
その後のインフレーションモデルのほとんどは、同様の原理を使用して、正常な退出問題を解決します。
参考文献
- ^ Guth, Alan H. (1981). 「インフレーション宇宙：地平線問題と平坦性問題への可能な解決策」. Phys. Rev. D. 23 ( 2): 347– 356. Bibcode :1981PhRvD..23..347G. doi : 10.1103/PhysRevD.23.347 .
- ^ Albrecht, A.; Steinhardt, PJ (1982). 「放射誘起対称性の破れを伴う大統一理論のための宇宙論」. Phys. Rev. Lett . 48 (17): 1220– 1223. Bibcode :1982PhRvL..48.1220A. doi :10.1103/PhysRevLett.48.1220.
- ^ Bardeen, JM; Steinhardt, PJ; Turner, MS (1983). 「インフレーション宇宙におけるほぼスケールフリーな密度摂動の自発的生成」. Phys. Rev. D. 28 ( 4): 679– 693. Bibcode :1983PhRvD..28..679B. doi :10.1103/PhysRevD.28.679.
