Quantengravitation (LQC) und Inflation

[tomS]

Gemäß der folgenden Arbeiten gibt es inzwischen recht überzeugende Indizien, dass im Rahmen einer Quantengravitationstheorie (LQC = " symmetrische Näherung" der LQG) auf natürliche Weise ein inflationäres Szenario entsteht. Die wesentliche Eigenschaft der LQC/LQG ist dabei, dass die Theorie in geeigneter Weise an Skalar- bzw. allgemein Materiefelder koppelt, sowie dass Gravitation für extrem kleine Abstände (im Bereich der Plancklänge) abstoßend wirken sollte. Es genügt dabei, dass grundsätzlich Materiefelder vorhanden sind; ein speziell konstruiertes Infatonfeld ist nicht länger notwendig. Umgekehrt liefert dieses Szenario mögliche Testfälle für die LQC/LQG, da im Rahmen der Inflation Signaturen aus Gravitationswellen in der kosmischen Hintergrundstrahlung "eingeprägt" werden könnten, die heute prinzipiell experimentell zugänglich sein sollten.

http://arxiv.org/abs/1011.5516v1
Inflation and Loop Quantum Cosmology
Aurelien Barrau
(Submitted on 24 Nov 2010)
Abstract: On the one hand, inflation is an extremely convincing scenario: it solves most cosmological paradoxes and generates fluctuations that became the seeds for the growth of structures. It, however, suffers from a "naturalness" problem: generating initial conditions for inflation is far from easy. On the other hand, loop quantum cosmology is very successful: it solves the Big Bang singularity through a non-perturbative and background-independent quantization of general relativity. It, however, suffers from a key drawback: it is extremely difficult to test. Recent results can let us hope that inflation and LQC could mutually cure those pathologies: LQC seems to naturally generate inflation and inflation could allow us to test LQC.

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My view is that the LQC-inflation paradigm is becoming "convincing". LQC (probably) generates inflation and inflation (possibly) allows us to test LQC.
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First, scalar modes (and the resulting temperature power spectrum of the CMB) must be studied into the details. ... Inverse-Volume (IV) corrections should be included. ... This should not be very difficult and dramatic new effects are not expected as most of the observable features are associated with the bounce itself ... Finally ... inhomogeneities have to be taken into account as they are known to grow very fast during the contraction phase.

[Timm]

Daß die Gravitation bei kleinen Abständen und hohen Energien abstoßend wirkt, schreibt Bojowald schon in "Zurück vor den Urknall". Wenn sich die Abstoßung jetzt auch in Richting Inflation erhärtet, kann das der LQC/LQG vermutlich neuen Schub geben,

Gruß, Timm

[tomS]

Ja, das ist innerhalb der Community sehr willkommen, da die Inflation ohne weiter Zutat automatisch entsteht. Man quantisiert die Gravitation (auf eine neuartige Art und Weise), fügt Materie hinzu (muss man eh) und bekommt mittels desselben Mechanismus sowohl den Big Bounce als auch die Inflation. Cool!