Как именно инфляция преобразует случайные гравитационные колебания в когерентные гравитационные волны?

16

В ходе этого очень приятного объявления в прессе упоминается, что инфляция может создавать гравитационные волны, усиливая гравитационные колебания.

Я не правильно понимаю это утверждение. Я всегда думал, что квантовые флуктуации (флуктуация метрики в этом случае?) Должны происходить довольно случайно, тогда как волны - это довольно когерентные движения.

Итак, я понимаю, что инфляция может усиливать квантовые флуктуации, но я не понимаю, как она может преобразовать эти случайные «микроскопические» процессы в «макроскопически» наблюдаемые когерентные явления, называемые гравитационными волнами. Например, как распределяются источники этих гравитационных волн? Каждая точка в пространстве-времени ведет себя как своего рода точечный источник? И что наблюдается в определенной точке как суперпозиция всех этих возбуждений?

Кроме того, в том же видео говорится, что не все инфляционные модели создают гравитационные волны, те, которые имеют их, сейчас пользуются данными и т. Д.

дилатонной
источник
2
Этот вопрос может привлекать внимание на phys.stackexchange.com
Дэвид Х
1
Я не думаю, что название этого вопроса имеет много смысла. Инфляция не вызывает гравитационные волны, инфляция поднимает их до макроскопических масштабов.
astromax
Я думаю, что спрашивающий ожидает, что волны будут регулярно периодическими, как волны, приходящие на берег (ожидание некоторой согласованности), но я не вижу никаких доказательств утверждения, что волны когерентны. Одиночный бегущий импульс - это волна, но она не когерентна.
Джереми
1
Разумеется, что это означает, что волны, видимые в самый ранний момент, в некотором смысле «замораживаются» в «вселенную» вселенной инфляцией?
adrianmcmenamin
1
Я уверен, что здесь есть люди, которые могли бы ответить на этот вопрос, но это больше вопрос стека физики.
Флорин Андрей,

Ответы:

2

Когда происходит инфляция, растяжение гравитационного поля изначально зависит от возмущений внутри этого поля. Эти возмущения вызваны квантовыми флуктуациями. Это приводит к колебаниям величины самой инфляции в данной точке пространства, вызывая гравитационные волны из-за гравитационного потенциала между соседними точками. Волны питаются инфляционной энергией, но засеваются этими квантовыми флуктуациями.

Этот сайт дает хорошее объяснение, а также эту конкретную цитату:

Гравитационно-волновые возмущения различны. Они не модулируются каким-то неизвестным потенциалом; они производятся инфляцией, и мы наблюдаем их непосредственно. В простых моделях инфляции амплитуда гравитационных волн прямо пропорциональна шкале инфляционной энергии.

christopherlovell
источник