Физики из Великобритании, США, Германии и Португалии попробовали объяснить пространственную трехмерность наблюдаемой Вселенной и указать на возможные причины ее раннего инфляционного расширения.
Препринт своего исследования авторы выложили на ресурсе arXiv.org, а кратко с ним можно ознакомиться на сайте New Scientist.
Согласно выдвинутой учеными модели, структура вакуума на ранних этапах развития Вселенной (до стадии инфляционного расширения) представляла собой сеть плотно заузленных и связанных между собой силовых трубок. Они, по замыслу физиков, сформировались в ходе КХД-подобного космологического фазового перехода.
Наблюдаемую трехмерность пространства ученые объяснили топологической устойчивостью сети из одномерных силовых трубок, а инфляционную стадию эволюции Вселенной — высвобождением энергии, сопровождающим расширение сети трубок и ее охлаждением.
Структуру Вселенной на ранних этапах авторы сравнивают с запутанными проводами наушников. «Я думаю, что это идея, которую стоит изучать», — сказал о гипотезе ученых один из авторов инфляционной модели физик Алан Гут из Массачусетского технологического института.
Ученые пока не предложили экспериментального способа подтверждения своей гипотезы. Теоретические построения авторы основывали на модели Абрикосова-Ниельсена-Ольсена, в которой возникают необходимые образования в виде струноподобных решений четырехмерной (в пространстве и времени) теории Хиггса специального вида.
КХД (квантовая хромодинамика) описывает сильные взаимодействия частиц (кварков), осуществляемое частицами-переносчиками взаимодействия (глюонами). Ученые полагают, что на ранних этапах развития Вселенной существовало единое сильное и электрослабое взаимодействие, из которого на инфляционной стадии (промежутка экспоненциального расширения) произошло выделение сильного взаимодействия.
Этот процесс (получивший название бариогенеза) сопровождался объединением кварков и глюонов в адроны, а также вероятным появлением космологических топологических дефектов (в частности, космологических струн, стенок и монополей). После бариогенеза наступила стадия лептогенеза — выделения из электрослабого взаимодействия электромагнитных и слабых сил.