Le problème de l'horizon

LE PROBLÈME DE L'HORIZON, ou le problème de la causalité.
Ceci est considéré comme un des plus grands problèmes ou maux de tête de la Cosmologie, ainsi que le problème de la platitude de l'univers.

Microwave background

Le problème est en réalité un problème d'homogénéité extrême, et la question est Comment est possible que l'univers soit aussi homogène qu'est, et particulièrement Comment est possible que rayonnement de fond cosmique peut être aussi homogène et isotrope, sans recourir au hasard. L'hypothèse est que tous les points de l'univers primordial "tunned " Entre eux au moyen de rayonnement électromagnétique rayonné par les particules dans l'Univers primitif, avant de devenir transparent.

Le problème est appelé « de l'horizon"à l'égard de le « horizon observable". Le fait est que pour notre univers dans lequel nous mesurons l'âge d'un peu moins de 14000 millions d'années et nous voyons galaxies dans toutes les directions à environ 13500 millions d'années-lumière, la distance entre deux galaxies telles extrémités opposées de notre horizon observable être on respecterait l'autre à 27000 années-lumière, à l'extérieur de l'horizon observable, C'est à dire n'est pas possible de voir l'autre entre eux que la lumière prendrait plus de temps pour obtenir de l'un à l'autre que la vie de l'univers jusqu'à maintenant. Tout comme la lumière, tous les rayonnements électromagnétiques. Ils ne seraient pas être connectés causalement.

Il s'agit d'un problème selon le rythme d'expansion de l'univers, en particulier dans le modèle d'expansion inertiel, ou le modèle du Big Bang classique (cosmological model of Einstein –; De Sitter, avec l'expansion ralenti par la gravité), Il s'ensuit donc que dans le passé ces points ne seraient pas ont été connectés causalement et il est insensé d'avoir les mêmes caractéristiques.

Le modèle de »Inflation cosmique” (ou théorie inflationnaire) proposé par Guth et Andreï Linde,tente de résoudre le problème en supposant qu'initialement l'univers était connecté « causalité », and that’;s si les propriétés de l'univers sont nivelées et renseignées (moment de la grande unification). Puis vint le rapide « inflation » (à la 10-36 secondes après le big bang) ou à l'expansion rapide de l'espace, avec la croissance exponentielle du taux d'expansion, peut-être causée par des alléguées pressions par présumés particules (inflatons) ou par anormalement élevée de la constante cosmologique, puis ralentir le rythme d'expansion et presque « gel » de l'univers dans une telle situation d'homogénéité que nous observons maintenant. Le taux d'expansion serait si élevé que les objets seraient s'éloigner tant et si vite que le laisserait notre « horizon observable » après avoir été homogénéisé, et alors au passage du temps et de rentrer dans ces objets et les régions de l'espace dans notre univers observable, nous les voyons avec les mêmes caractéristiques et même rayonnement de fond.

Evolution of universe

Mais dans la modèle classique de la Big Bang, l'expansion initiale serait à un rythme plus lent, simplement inertiel, alors qu’avec le temps et par conséquent l’univers observable en expansion, new portions of universe that would appear in front of our eyes shouldn’;t doivent être avec les mêmes caractéristiques que le voisin nous. On estime, ce qui suggère que les rayonnement « informative » et égalisation aurait dû aller jusqu'à 400 fois la vitesse de la lumière pour obtenir l'homogénéité actuelle (Il s'agit d'une autre hypothèse explicative, celui de vitesse variable de la lumière, plus élevé dans l'antiquité, Bekenstein et Joao Mägueijo).

Le modèle d'expansion exponentielle tant que l'inflation, permet d'expliquer l'uniformité de la fond cosmologique, mais il ya d'autres modèles aussi généralement négligés qui le permettent.

L'un d'entre eux est le modèle d'expansion linéaire, i.e. en expansion constante, dans lequel peut être trouvé toujours un temps passé dans ce que les deux galaxies sont fermer assez avoir été communiqué entre eux dans le temps entre le Big Bang et cet instant.

D'un autre côté, si nous considérons le cas d'un univers pas ouvert ni infinie, c.-à-d., dans un univers fermé et fini, comme le volume d'une hypersfere, étant de petite taille dans leurs premières fois, Il n'y n'avait aucun problème de connectivité électromagnétique entre tous les points et donc aucun problème de causalité. L'univers serait uniforme, parce qu'il avait le temps de transmettre et de communiquer entre tous les points, car ils sont tous très près les uns des autres dans ces premiers moments. Au moins si c'est le cas d'un expansion initiale de l'univers pas très rapide.

Un autre modèle cosmologique qui résout le problème de l'horizon est l'un des univers cyclique ou oscillant [arXiv:Astro-ph/0612243v1], dans lequel le Big Bang et Big Crunch apparaissent cycliquement. Dans ce cas, Si nous ne vivons pas dans la première Big Bang, le Big Crunch précédente pourrait imprimer la cohérence observée dans tous les univers aujourd'hui.

[Par l'intermédiaire: Cosmologie dans relatividad.org]

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