Inflasi (kosmologi)

Bagian dari seri

Ledakan Besar · Alam semesta · Umur alam semesta · Kronologi alam semesta

Alam semesta awal

Latar belakang
Masa Planck Masa penyatuan agung Inflasi Nukleosintesis Ledakan Besar Zaman Kegelapan
Radiasi kosmik (CBR) Gelombang gravitasi (GWB) Gelombang mikro kosmik (CMB) Neutrino kosmik (CNB) Inframerah kosmik (INB)

Ekspansi · Masa depan

Komponen · Struktur

Komponen
Model Lambda-CDM Materi barionik Energi Radiasi Energi gelap Kuintesensi Energi fantom Materi gelap Materi gelap dingin Materi gelap hangat Materi gelap panas Radiasi gelap
Struktur
Bentuk alam semesta Reionisasi · Pembentukan struktur Pembentukan galaksi Struktur skala besar Grup kuasar besar Filamen galaksi Supergugus Gugusan galaksi Grup galaksi Grup Lokal Kekosongan

Eksperimen

Ilmuwan

Sejarah subjek

Dalam kosmologi fisik, inflasi kosmik atau inflasi adalah pengembangan eksponensial alam semesta muda dengan faktor 10⁷⁸ untuk volume, yang didorong oleh kepadatan energi vakum bertekanan negatif.^[1] Periode inflasioner meliputi bagian pertama periode elektrolemah setelah periode penyatuan agung. Periode ini berlangsung dari 10⁻³⁶ detik setelah Ledakan Dahsyat hingga 10⁻³³ dan 10⁻³² detik. Setelah periode inflasioner, alam semesta terus mengembang, tetapi dengan laju yang lebih lambat.

Istilah "inflasi" juga merujuk kepada hipotesis bahwa inflasi pernah terjadi. Hipotesis ini pertama kali diusulkan pada tahun 1980 oleh fisikawan Amerika Serikat Alan Guth.^[2] Teori ini juga diusulkan oleh Katsuhiko Sato pada tahun 1981.^[3]

Teori inflasi menjawab permasalahan klasik dalam kosmologi Ledakan Dahsyat: mengapa alam semesta tampak datar, seragam, dan isotropik, sementara berdasarkan fisika Ledakan Dahsyat, alam semesta seharusnya melengkung dan beragam? Inflasi juga menjelaskan asal-usul struktur kosmos yang besar.

Sementara mekanisme fisika partikel yang menyebabkan terjadinya inflasi masih belum diketahui, gambaran dasarnya memungkinkan beberapa prediksi yang telah dipastikan melalui pengamatan. Maka, inflasi saat ini dianggap sebagai bagian dari kosmologi Ledakan Dahsyat. Partikel atau medan dasar yang diduga menyebabkan terjadinya inflasi disebut inflaton.

Konsep

Inflasi kosmik adalah hipotesis yang menyatakan bahwa alam semesta pada masa yang sangat awal mengalami penmuaian yang sangat cepat secara eksponensial. Jarak antara dua titik di alam semesta berlipat ganda setiap sekitar 10^-37 detik. fase pemuaian ini berlangsung setidaknya selama 10^-35 detik, meskipun durasi pastinya belum dapat dipastikan.

Seluruh massa dan energi dari semua galaksi yang saat ini dapat kita amati pada awalnya berada dalam sebuah bola dengan jari-jari sekitar 4 x 10^-29 meter, kemudian mengembang menjadi bola dengan jari-jari sekitar 0.9 meter pada akhir masa inflasi.^[4]

Setelah inflasi berakhir, medan yang mendorong pemuaian tersebut berubah menjadi partikel-partikel, sehingga alam semesta memasuki "sup kuark". Pada fase ini, masih tersisa variasi kecil dalam kerapatan materi, yang berasal dari fluktuasi kuantum pada keadaan awal alam semesta yang kecil dan relatif seragam.^[5]

Catatan kaki

↑ Liddle and Lyth (2000) and Mukhanov (2005) are recent cosmology text books with extensive discussions of inflation. Kolb and Turner (1988) and Linde (1990) miss some recent developments, but are still widely used. Peebles (1993) provides a technical discussion with historical context. Recent review articles are Lyth and Riotto (1999) and Linde (2012). Guth (1997) and Hawking (1998) give popular introductions to inflation with historical remarks.
↑ Chapter 17 of Peebles (1993).
↑ Sato, K. (1981). "First-order phase transition of a vacuum and the expansion of the Universe". Monthly Notices of Royal Astronomical Society. 195: 467. Bibcode:1981MNRAS.195..467S.
↑ Ryden, Barbara (17 November 2016). Introduction to Cosmology (2 ed.). Cambridge University Press. doi:10.1017/9781316651087. ISBN 978-1-107-15483-4.
↑ Turner, Michael S. (26 September 2022). "The Road to Precision Cosmology". Annual Review of Nuclear and Particle Science. 72 (1): 1–35. arXiv:2201.04741. Bibcode:2022ARNPS..72....1T. doi:10.1146/annurev-nucl-111119-041046. ISSN 0163-8998.