Comment l'inflation convertit-elle exactement les fluctuations aléatoires de la gravité en ondes gravitationnelles cohérentes?

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Au cours de cette très agréable annonce à la presse, il est mentionné que l'inflation peut créer des ondes de gravité en amplifiant les fluctuations de gravité.

Je ne comprends pas bien cette affirmation. J'ai toujours pensé que les fluctuations quantiques (fluctuation de la métrique dans ce cas?) Devraient se produire de manière assez aléatoire alors que les ondes sont des mouvements plutôt cohérents.

Je comprends donc que l'inflation peut amplifier les fluctuations quantiques, mais je ne vois pas comment elle peut convertir ces processus "microscopiques" aléatoires en phénomènes cohérents observables "macroscopiquement" appelés ondes gravitationnelles. Par exemple, comment sont réparties les sources de ces ondes gravitationnelles? Chaque point dans l'espace-temps se comporte-t-il comme une sorte de source ponctuelle? Et qu'est-ce qui est observé à un moment précis comme la superposition de toutes ces excitations?

De plus, dans la même vidéo, il est dit que tous les modèles d'inflation ne produisent pas d'ondes gravitationnelles, ceux qui les ont sont favorisés par les données actuelles, etc.

cosmology general-relativity cosmological-inflation gravitational-waves quantum-field-theory Dilaton
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Cette question peut attirer l'attention sur physics.stackexchange.com
David H
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Je ne pense pas que le titre de cette question ait beaucoup de sens. L'inflation ne provoque pas d'ondes gravitationnelles, l'inflation les fait exploser jusqu'à des échelles macroscopiques.
astromax
Je pense que le questionneur s'attend à ce que les vagues soient régulièrement périodiques comme des vagues arrivant sur un rivage (l'attente qu'il y ait une certaine cohérence) mais je ne vois aucune preuve d'une affirmation selon laquelle les vagues sont cohérentes. Une seule impulsion voyageant est une onde, mais elle n'est pas cohérente.
Jeremy
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Cela signifie sûrement que les vagues vues au tout premier moment sont, dans un sens, «figées» dans la «forme» de l'univers par l'inflation?
adrianmcmenamin
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Je suis sûr qu'il y a des gens ici qui pourraient y répondre, mais c'est plus une question pour la pile de physique.
Florin Andrei

Réponses:

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Lorsque l'inflation se produit, l'étirement du champ gravitationnel dépend à l'origine des perturbations à l'intérieur de ce champ. Ces perturbations sont causées par des fluctuations quantiques. Cela entraîne des fluctuations de l'ampleur de l'inflation elle-même à un point donné de l'espace, provoquant des ondes gravitationnelles en raison du potentiel gravitationnel entre les points voisins. Les vagues sont alimentées par l'énergie inflationniste, mais sont ensemencées par ces fluctuations quantiques.

Ce site donne une bonne explication, ainsi que cette citation particulière:

Les perturbations des ondes gravitationnelles sont différentes. Ils ne sont pas modulés par un potentiel inconnu; ils sont produits par l'inflation, et nous les observons directement. Dans les modèles simples d'inflation, l'amplitude des ondes gravitationnelles est directement proportionnelle à l'échelle d'énergie inflationniste.

christopherlovell
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