Квантовая гравитация объяснила изотропность ранней Вселенной

Группа исследователей представила новую работу, в которой предлагает квантово-гравитационный механизм, объясняющий высокую степень изотропности наблюдаемой Вселенной. Статья опубликована на arXiv и вызвала интерес у специалистов по космологии и квантовой гравитации.

Авторы рассмотрели функционал Черна–Саймонса–Кодамы (CSK), который является точным хиральным решением квантово-гравитационных ограничений в пространстве-времени с положительной космологической постоянной. Ранее этот функционал вызывал вопросы, связанные с нормируемостью, но ученые предположили, что его следует интерпретировать как гравитационный сфалерон.

Сфалерон — это конфигурация поля, которая неустойчива и может распадаться, порождая наблюдаемые эффекты. В данном случае, возмущая доминирующее седловое решение де Ситтера, физики показали, что в замкнутой Вселенной анизотропные моды получают положительную квадратичную кривизну и подавляются гауссовым образом. Это означает, что система динамически стремится к изотропии.

Механизм работает даже при включении медленно катящегося инфлатона и не имеет аналогов для пространственно-плоских или гиперболических геометрий. Таким образом, CSK-функционал естественным образом подготавливает почти изотропный фон де Ситтера для инфляции.

Исследователи также предполагают, что этот функционал можно понимать как граничный функционал для класса безаномальных объектов, включая комплексное обобщение состояния Хартла–Хокинга. Работа открывает новые перспективы для понимания начальных условий Вселенной и связи квантовой гравитации с космологией.