Prije otprilike 13,8 milijardi godina svemir je započeo iznimno gusto i vruće, a zatim je doživio izvanredno brz i kratkotrajni rast koji je oblikovao njegovu strukturu i svojstva. Taj fenomen, poznat kao košmološka inflacija, riješio je nekoliko temeljnih zagonetki koje su se pojavile u klasičnoj teoriji Velikog praska i postavio temelje za stvaranje galaksija, zvijezda i planetarnih sustava. U nastavku ćemo detaljno objasniti zašto je inflacija bila nužna, kako djeluje hipotetsko inflaton polje i koje posljedice ima na današnji svemir.
Zašto je inflacija bila nužna?
Prije nego što je inflacija postala sastavni dio kozmološke teorije, znanstvenici su se suočavali s tri temeljna problema koja su se činila nepremostivima:
- Problem jednake temperature – Svemir danas pokazuje iznimno ujednačenu pozadinsku temperaturu od oko 2,73 kelvina. Bez dodatnog mehanizma, očekivali bismo velike temperaturne razlike između udaljenih regija.
- Problem ravnine – Promatranja kosmičkog mikrovalnog pozadinskog zračenja otkrivaju da je svemir na velikim skalama izuzetno ravan, što se ne bi očekivalo iz nasumičnog rasporeda materije.
- Problem nedostatka sjeme struktura – Bez inflacije, male nepravilnosti u gustoći materije ne bi imale dovoljno vremena da se razviju u složene strukture poput galaksija.
Inflacija, koja je trajala otprilike od 10-36 do 10-32 sekundi nakon početka, proširila je svemir eksponencijalno, povećavajući njegovu veličinu za faktor od najmanje 1026. Taj izuzetno brz rast izravnao je sve tri spomenute poteškoće: izjednačio temperaturu, izravnao zakrivljen
