Velký třesk (17 článků)

Raná fáze překotného rozpínání vesmíru, známá jako kosmická inflace, se ve fyzice popisuje pomocí Kleinových–Gordonových rovnic.

Neutrina jsou nepolapitelné částice, které při průchodu vesmírem mění svou identitu – tento jev nazýváme oscilace neutrin. Vědci se dosud zabývali vlivem zakřiveného časoprostoru nebo hustého prostředí odděleně.

Jednou z největších záhad kosmologie je, proč ve vesmíru převládla hmota nad antihmotou. Běžná vysvětlení předpokládají, že neutrina porušují zákon zachování leptonového čísla a chovají se jako takzvané Majoranovy částice.

Během kosmické inflace fungoval vesmír jako obří částicový urychlovač, takzvaný kosmologický kolizor. Teoretické výpočty toho, jak se v něm těžké částice podepsaly na struktuře vesmíru, byly dosud extrémně náročné.

Narušení zrcadlové symetrie (parity) během kosmické inflace představuje klíč k fyzice raného vesmíru. Dosavadní pátrání po těchto stopách spoléhalo na složité statistické analýzy čtyř bodů v rozložení hmoty.

Raný vesmír prošel fází prudké rozpínavosti zvané inflace, během níž kvantová pole fungovala jako obří kosmologický urychlovač částic. Fundamentální teorie, jako je teorie strun, předpovídají existenci stovek takových polí.

Vesmírný dalekohled Jamese Webba nedávno objevil takzvané „malé červené tečky“ (LRDs) – záhadné, vysoce svítivé objekty z raného vesmíru.

Nová teoretická studie zkoumá kvantové počátky vesmíru pomocí takzvané bezhraniční vlnové funkce v extrémním limitu kosmické inflace. V tomto režimu dochází k potlačení běžných gravitačních vln, avšak kvantové fluktuace inflatonového pole zůstávají zachovány.

Teorie horké inflace popisuje rané rozpínání vesmíru za současného vzniku horké částicové plazmy. Nová studie zkoumá mikroskopický původ tohoto kvantového tření v rámci Standardního modelu, konkrétně v kvantové chromodynamice (QCD).

Hledání otisků z nejstarších fází vesmíru (tzv. primordiální negaussovskosti) je klíčem k pochopení jeho vzniku. Odhalit tyto jemné signály v dnešním složitém vesmíru je však obtížné.

Vědci pomocí pokročilého hybridního modelu nasimulovali letmé srážky jader olova při vysokých energiích, k nimž dochází na urychlovači LHC. Tento postup umožnil podrobně zmapovat časoprostorový vývoj zdroje emise vznikajících mezonů a baryonů.

Při fázových přechodech v raném vesmíru dochází k prudkému podchlazení, což vede k výrazným změnám skalárních polí. Nová studie ukazuje, že následný vývoj těchto polí vyvolává masivní produkci částic díky takzvaným tachyonovým hmotnostem.

Během kosmické inflace, prudkého rozpínání raného vesmíru, mohlo docházet k takzvanému ultra-pomalému valení (USR). V této fázi vznikají výrazné hustotní odchylky, které mohly dát vzniknout například prvotním černým dírám.

Po skončení kosmické inflace prošel vesmír fází předehřívání, během níž se energie inflatonového pole měnila na hmotu a vznikaly husté struktury zvané oscilony.

Kasnerovy prostoročasy slouží v obecné relativitě jako modely raného vesmíru, který se v různých směrech rozpíná odlišnou rychlostí. Tato studie matematicky dokazuje, že tyto prostoročasy jsou směrem k Velkému třesku lineárně nestabilní.

Teoretičtí fyzici prozkoumali vlastnosti tzv. k-esence – hypotetického skalárního pole, které slouží k popisu temné energie a zrychleného rozpínání vesmíru.

Teoretičtí fyzikové vyvinuli nový efektivní popis takzvaných „bran na konci světa“ v trojrozměrném Anti-de Sitterově časoprostoru (AdS₃). Tento model představuje dvoudimenzionální vesmír ležící na hranici vyšší dimenze, spojený se skalárním polem.