Inflationskosmologie: langsame Inflation versus Tunnelung zwischen zwei Vakua

In langsam rollenden Inflationsmodellen wird die frühe Inflation des Universums durch den flachen Nicht-Null-Teil des Inflationspotentials angetrieben und endet, wenn der Ball die Klippe hinunter rollt und die freigesetzte potentielle Energie dann zur Bildung von Materie führt.

Wie ich jedoch gehört habe, werden solche Slow-Roll-Modelle heute in der Inflationskosmologie nicht mehr als realistisch angesehen, sondern als andere Modelle, bei denen das Ende der Inflation durch Quantentunneln des Universums von einem Zustand mit höherer Vakuumenergiedichte in einen anderen Zustand mit erklärt wird Beispielsweise wird eine niedrigere Vakuumenergiedichte berücksichtigt.

Warum (aus physikalischer Sicht) werden Slow-Roll-Inflationsmodelle nicht mehr als realistisch angesehen, was sind ihre Nachteile? Was können Modelle, die (das Ende) der frühen Inflation durch einen Tunnelübergang zwischen Vacua erklären oder erklären, erklären, was Slow-Roll-Modelle nicht können?

Ich ... denkst du hast es rückwärts? Die langsame Inflation ist lebendig und gut, im Gegensatz zu Modellen, bei denen zwischen zwei Vakua getunnelt wird. Das von Alan Guth 1980 erstmals vorgeschlagene Inflationsmodell war ein Tunnelmodell. Aber es hatte ein ernstes Problem: Es erwärmte sich nicht . Das Tunneln von einem falschen Vakuum zu einem wahren (oder einem falschen Vakuum mit niedrigerer Energie) würde keine Strahlung freisetzen. Und wir brauchen diese Strahlung, weil wir es sindDiese Strahlung kühlte ab und kondensierte nach fast 14 Milliarden Jahren Expansion. Die Lösung war eine langsame Inflation: Wie Sie in Ihrer Frage erwähnt haben, setzt das Herunterrollen des potenziellen Bohrlochs viel Energie frei, was wiederum zu der großen Vielfalt an Materie und Strahlung im heutigen Universum führt. Die langsame Inflation macht auch einen guten Job bei der Vorhersage der winzigen Dichteschwankungen im frühen Universum, die die Bildung aller Strukturen im Universum ausgelöst haben. Wikipedia hat mehr zu all dem .

Ein kleiner Haftungsausschluss: In der Literatur gibt es viele Inflationsmodelle (in Fußnote 3 dieses ausgezeichneten Papiers von Yadav und Wandelt gibt es eine komische Teilliste ), und soweit ich weiß, handelt es sich bei einem oder mehreren um Vakuumzerfall. Aber das vorherrschende Paradigma für die Inflation ist heute definitiv ein langsamer Roll.