Большой взрыв как результат фазового перехода первого рода, обусловленного изменением скалярной кривизны в расширяющейся ранней Вселенной: сценарий «гиперинфляции»
Пашицкий Э.А., Пентегов В.И.

Received: December 29, 2014

DOI: 10.7868/S0044451016010065

PDF (316.9K)

Высказывается предположение о том, что Большой взрыв может быть результатом фазового перехода первого рода, обусловленного изменением скалярной кривизны 4-мерного пространства в расширяющейся холодной Вселенной, которая заполнена нелинейным скалярным полем и нейтральным веществом с уравнением состояния (где p и - давление и плотность энергии вещества). Рассматривается лагранжиан скалярного поля с нелинейностью типа в криволинейном пространстве, который, наряду с квадратичным по членом (где ξ - константа взаимодействия скалярного и гравитационного полей, а R - скалярная кривизна), содержит линейное по слагаемое , где - вакуумное среднее амплитуды скалярного поля, благодаря чему условие существования экстремумов потенциальной энергии скалярного поля сводится к кубическому по уравнению. По мере уменьшения в процессе расширения Вселенной скалярная кривизна (где κ и Λ - гравитационная и космологическая константы Эйнштейна) при условии u >1/3 уменьшается, и при некотором критическом значении R_c<0 происходит фазовый переход первого рода по переменному параметру «внешнего поля», пропорциональному R. При определенных условиях критический радиус ранней Вселенной в точке фазового перехода первого рода может достигать сколь угодно большого значения, в связи с чем такой сценарий неограниченного «раздувания» Вселенной может быть назван «гиперинфляцией». После прохождения точки фазового перехода должно происходить быстрое выделение энергии скалярного поля, сопровождающееся сильным разогревом Вселенной, который играет роль Большого взрыва.