Boilsciú (cosmeolaíocht)

Is éard atá i mboilsciú cosmeolaíoch teoiric faoi bhorradh easpónantúil an spáis sa chruinne luath. Mhair an ré bhoilscithe idir 10⁻³⁶ soicind i ndiaidh shingilteacht theoiriciúil na hOllphléisce go dtí am éigin idir 10⁻³³ agus 10⁻³² soicind i ndiaidh na singilteachta. Ina dhiaidh sin lean an chruinne uirthi ag boilsciú, cé gur níos moille é.

Cheap an fisicí teoiriciúil Alan Guth teoiric an bhoilscithe in 1979 ag Ollscoil Cornell agus rinneadh níos mó oibre uirthi sna hochtóidí luatha. Tugann sí éachtaint ar thús strúchtúr mórscála an chosmais. Is éard a chuir tús le fás an struchtúir sa chruinne iomlaoid chandamach sa réigiún boilscithe micreascópach, réigiún a bhorr go méid chosmach. Is dóigh le mórán fisiceoirí go míníonn an boilsciú cén fáth a bhfuil an chuma chéanna ar an gcruinne i ngach treo, cén fáth a bhfuil radaíocht an chúlra chosmaigh mhicreathonnaigh chomh cothrom sin, cén fáth a bhfuil an chruinne comhréidh agus cén fáth nach bhfeictear monaphoil mhaighnéadacha.

Níl eolas ag fisiceoirí ar mhion-innealra an bhoilscithe maidir le fisic cháithníní. Glacann formhór na bhfisiceoirí le teoiric an bhoilscithe, mar tá roinnt léirshamhlacha boilscithe deimhnithe ag an ngrinniú.

Tá a lán fisiceoirí ann nach n-aontaíonn leis an teoiric. Is minic a cháintear í toisc nach ionann an bunréimse boilscithe agus aon réimse eile is eol dúinn agus nach bhfuil ina chuar fuinnimh phoitéinsiúil ach gléas ad hoc atá oiriúnach do shonraí ar bith beagnach. Tá an boilsciú lochtaithe ag Paul Steinhardt féin, fisicí a bhí orthu siúd ba thúisce a chuir teoiric an bhoilscithe chun cinn. Deir sé nach dócha go mbeadh cruinne chomhréidh ann, tríd is tríd. Luann sé Roger Penrose, fisicí nótáilte a dúirt gur dóichí go mbeadh cruinne comhréidh ann gan bhoilsciú. Tá argóintí i bhfabhar an bhoilscithe déanta ag na fisiceoirí Alan Guth, David Kaiser agus Yasunori Nomura, agus ag Andrei Linde.

Teoiric

I gcoitinne tá léaslíne chosmeolaíoch ag cruinne atá ag méadú, rud atá ina chomhartha ar an gcuid den chruinne is féidir le breathnóir a fheiceáil. Ní thagann solas ná aon radaíocht eile a chuireann rudaí lastall den léaslíne amach chomh fada leis an mbreathnóir i gcruinne atá ag luasghéarú, toisc go bhfuil an spás idir an breathnóir agus an rud ag fairsingiú go ró-luath.

Stair na Cruinne: - áirítear go dtagann tonnta imtharraingteacha ó bhoilsciú cosmach, fairsingiú ba luaithe ná an solas díreach i ndiaidh na hOllphléisce.

Níl sa chruinne inbhraite ach “ball cúisíoch” amháin de chruinne dhobhraite atá i bhfad níos mó. Má fheiceann breathnóir réigiún nua den chruinne den chéad uair tá sé an-chosúil le gach réigiún eile den spás: an radíocht chéanna chúlra aige beagnach, a chuaire spás-ama ag forbairt ar nós cuaire réigiún eile. Ní furasta a dhéanamh amach conas a tharla seo, mar nach raibh na réigiúin nua i dteagmháil lenár gcón solais mar a bhí san am atá caite agus dá bhrí sin nárbh fhéidir leo comharthaí a fháil uaidh.

Deir teoiric an bhoilscithe gur tháinig na réigiúin go léir ó ré eile mar a raibh tairiseach cosmeolaíoch nó áit a bhfanann an léaslíne chosmeolaíoch i bhfos (gan bogadh) seachas gluaiseacht amach. Ó thaobh breathnóir ar bith de, achar tairiseach (buan) atá idir é agus an léaslíne chosmeolaíoch. I spás atá ag fairsingiú go easpónantúil, scartar dhá bhreathnóir ó chéile go luath – chomh luath sin go gearr nach féidir leo dul i dteagmháil le chéile. Leanann an fairsingiú gan stad agus éiríonn gach rud aonchineálach.

I ndiaidh an bhoilsciú tosaíonn an gnáthfhairsingiú. Is beagnach ionann an chuaire agus an teocht atá ag na réigiúin nua is na cinn atá ag na chéad réigiúin, toisc gur as an áit chéanna dóibh.

Tuarann teoiric an bhoilscithe freisin go n-áireofar cuaire iomlán spás-slisne ag am tairiseach uilíoch mar náid. Tugann sé seo le tuiscint go gcaithfidh dlús criticiúil a bheith ann de thoradh gnáthdhamhna, damhna dorcha agus fuinneamh folúis iarmharach san iomlán. Chomh maith leis sin, ligeann an boilsciú d’fhisicithe meastachán a dhéanamh ar na miondifríochtaí teochta idir réigiúin dhifriúla de bharr iomlaoidí candamacha i rith thréimhse an bhoilscithe, agus tá deimhniú déanta ar a lán de na fáistiní cainníochtúla se.

Teoiricí eile

Cuireann teoiric an bhoilscithe in iúl gur fhairsingigh an chruinne go heaspónantúil, ach cuireann teoiric an Preibe Móire in iúl gur chrap cruinne phríomhordúil agus gur fhairsingigh an chruinne atá anois ann ina dhiaidh sin, go mall nó go tapa. Má bhí cruinne phríomhordúil ann, b’fhéidir a rá, de réir na tuisceana atá againn ar fhisic faoi láthair, go raibh cáithníní ollmhóra ann agus iad ag ascalú ar nós cloig. Dá bhrí na n-iomlaoidí sin bheadh mírialtachtaí an-bheaga i ndlúithe an damhna a chuirfeadh tús le struchtúir chosamacha tar éis don chruinne fairsingiú. D’fháiscfeadh imphléascadh na cruinne príomhordúla na “cloig” úd ar dhóigh a d’fhágfadh lorg ar struchtúr na cruinne atá anois ann. Ba ghá, mar sin, comharthaí áirithe a aimsiú.

Cuireann fisiceoirí éigin in iúl go raibh cruinne ann cheana arbh í steille bheatha na cruinne atá anois ach amháin go raibh sí aisiompaithe. Chuaigh an t-am ar gcúl agus bhí cáithníní ina bhfrithcháithníní. Chuaigh sí siar chun singilteacht na hOllphléisce, rud a chruthaigh ár gcruinne féin. Má chuimhnítear ar an scéal ar dhóigh eile, cruthaíodh an dá chruinne ar aon uain ag an Ollphléasc agus iad ag gluaiseacht ar aghaidh agus ar gcúl. Dhéanfadh an míniú seo rud réasúnta simplí den chéad soicind den chruinne agus ní bheadh gá leis na hilchruinní agus na toisí atá á n-úsáid ag fisiceoirí chun na gnéanna is casta d’fhisic chandamach agus den Léirshamhail Chaighdeánach (cur síos ar cháithníní fo-adamhacha) a mhíniú.

Le léamh

• Guth, Alan (1997). "The Inflationary Universe: The Quest for a New Theory of Cosmic Origins". Perseus. 
• Hawking, Stephen (1998). "A Brief History of Time". Bantam. 
• Hawking, Stephen (1983). "The Very Early Universe". Cambridge University Press. 
• Kolb, Edward (1988). "The Early Universe". Addison-Wesley. 
• Linde, Andrei (2005). "Particle Physics and Inflationary Cosmology" 5: 1–362. Bibcode: 2005hep.th....3203L. 
• "Inflation and String Cosmology" (2006). Progress of Theoretical Physics Supplement 163: 295–322. doi:10.1143/PTPS.163.295. Bibcode: 2006PThPS.163..295L. 
• Liddle, Andrew (2000). "Cosmological Inflation and Large-Scale Structure". Cambridge. 
• Lyth, David H. (1999). "Particle physics models of inflation and the cosmological density perturbation". Physics Reports 314 (1–2): 1–146. doi:10.1016/S0370-1573(98)00128-8. Bibcode: 1999PhR...314....1L. 
• Mukhanov, Viatcheslav (2005). "Physical Foundations of Cosmology". Cambridge University Press. 
• Vilenkin, Alex (2006). "Many Worlds in One: The Search for Other Universes". Hill and Wang. 
• Peebles, P. J. E. (1993). "Principles of Physical Cosmology". Princeton University Press.