\1cw Verze 3.00 \pTM 0 \pBM 0 \pPL 128 \pLM 1 \pRM 65 \pTA 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 \HD \+ \, \= \HE \+ \, \= \FD \+ \, \= \FE \+ \, \= \+ \8u-------------------------------------------------------------y\, \+p\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ~ p\ \6C \21998 Intellectronics\ \ \ \ \ \ \ \ \ Posledn¡ £prava: 27.9.1998 \8~\, \+p\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ~ p u-----y\ u---y\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ~\, \+p\ \ \ p\ \ \ \ \ ~\ p\ \ \ ~\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ~ p p\ \1Alt\ \8~\ p \1X\ \8~ \1ukon‡en¡ programu\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \8~\, \+p\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ~ p V+++++C\ V+++C\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ~\, \+p\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ~ p u---------y\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ~\, \+p\ \ \ p\ \ \ \ \ \ \ \ \ ~\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ~ p p\1PageDown\ \8~ \1dal¨¡ str nka textu\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \8~\, \+p\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ~ p V+++++++++C\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ~\, \+p\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ~ p u---------y\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ~\, \+p\ \ \ p\ \ \ \ \ \ \ \ \ ~\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ~ p p \1PageUp \8~ \1p©edchoz¡ str nka\ textu\ \ \ \ \ \ \ \ \8~\, \+p\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ~ p V+++++++++C\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ~\, \+p\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ~ p u------y\ u---y\ \ \ u---y\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ~\, \+p\ \ \ p\ \ \ \ \ \ ~\ p\ \ \ ~\ \ \ p\ \ \ ~\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ~ p p\ \1Ctrl\ \8~\ p\ \1Q\ \8~\ \1+ \8p\ \1F\ \8~\ \ \ \ \ \1vyhled n¡ ©etˆzce v textu\ \ \ \ \ \ \8~\, \+p\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ~ p V++++++C\ V+++C\ \ \ V+++C\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ~\, \+\1 \8V+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++C\, \+\1 \, \+ \4\^\ \ \ \ Kvantov  fyzika a kosmologie. Teorie infla‡n¡ho vesm¡ru.\^\, \+\1 \, \+ Teorie \ \ elektroslab˜ch \ interakc¡, \ \ grandunifika‡n¡ \ teorie \/ \+ a teorie \ supergravitace \ p©ispˆly \ alespo¤ \ r mcovˆ \ k objasnˆn¡ \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ -43 \1evoluce \ vesm¡ru \ t‚mˆ© \ a‘ \ k \ Planckovsk‚mu \ ‡asu \ 10ööö s, kdy \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 94\ \ \ \ \ \ 3 \1hustota \ hmoty dosahovala \ a‘ \ 10öö \ g/cmö. Umo‘¤uje \ to v˜znamn  \+\2 \1vlastnost tˆchto kalibra‡n¡ch \ teori¡, tzv. asymptotick  volnost, \+\2 \1kter  \ dovoluje popis \ interakc¡ element rn¡ch \ ‡ stic do energi¡ \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 19 \1bl¡‘¡c¡ch se Planckovˆ energii \ 10öö GeV, kdy p©evl daj¡ kvantovˆ \+\2 \1gravita‡n¡ efekty. Aplikace tˆchto \ kvantov˜ch teori¡ ukazuje, ‘e \+\2 \1p©i \ postupn‚ \ zmˆnˆ \ teploty \ superhust‚ \ l tky \ doch z¡ \ k ©adˆ \+\2 \4f zov˜ch p©echod–\1, \ bˆhem nich‘ se vlastnosti \ ‡ stic l tky velmi \+\2 \1silnˆ mˆn¡.\, \+ \, \+ P©edpokl d  \ se, \ ‘e \ tyto \ f zov‚ \ p©echody \ p©i ochlazov n¡ \/ \+ expanduj¡c¡ho \ vesm¡ru v nejranˆj¨¡ch \ st di¡ch po \ velk‚m t©esku \+ podstatnˆ \ ovlivnily \ dynamiku \ evoluce. \ Studium \ kosmologick˜ch \+ d–sledk– \ \ f zov˜ch \ p©echod– \ \ v grandunifika‡n¡ch \ kalibra‡n¡ch \+ teori¡ch, \ kter‚ \ za‡alo \ v roce \ 1981 \ prac¡ \ Alana Gutha, vedlo \/ \+ k hypot‚ze \4infla‡n¡ expanze vesm¡ru\1.\, \+ \, \+ Jednou ze z kladn¡ch \ koncepc¡ unit rn¡ch kalibra‡n¡ch teori¡ \/ \+ je \ p©edstava \ spont nn¡ho \ naru¨en¡ \ symetrie \ mezi r–zn˜mi typy \+ interakc¡ v d–sledku vzniku \ konstantn¡ch skal rn¡ch pol¡ v cel‚m \+ prostoru \ (tzv. \4Higgsov˜ch \ pol¡\1). P©ed \ naru¨en¡m symetrie \ (p©i \+ velmi \ vysok˜ch energi¡ch) \ maj¡ v¨echny \ vektorov‚ bosony, kter‚ \+ zprost©edkov vaj¡ \ interakce, \ nulovou \ klidovou \ hmotnost a mezi \+ jednotliv˜mi \ typy interakc¡ \ (silnou, slabou, elektromagnetickou \+ a gravita‡n¡) nejsou principi ln¡ \ rozd¡ly. P©i vzniku Higgsov˜ch \+ skal rn¡ch \ pol¡ ‡ st \ tˆchto vektorov˜ch \ boson– z¡sk  efektivn¡ \+ klidovou hmotnost, p©¡slu¨n‚ interakce \ se stanou kr tk‚ho dosahu \+ a symetrie \ mezi typy \ interakc¡ se \ t¡m naru¨¡. \ Ve Weinbergovˆ- \+ Salamovˆ \ \ teorii \ \ jsou \ \ p©ed \ \ naru¨en¡m \ \ symetrie \ \ jednotn‚ \+ elektroslab‚ interakce zprost©edkov ny v˜mˆnou vektorov˜ch boson– \+ s nulovou klidovou hmotnost¡. Po \ vzniku Higgsova skal rn¡ho pole \+ vektorov‚ bosony \ W a Z z¡skaj¡ klidovou \ hmotnost a odpov¡daj¡c¡ \+ slab‚ interakce \ se stanou kr tk‚ho \ dosahu, zat¡mco fotony \ maj¡ \+ nad le \ klidovou \ nulovou \ hmotnost. \ Podobnˆ v grandunifika‡n¡ch \+ teori¡ch maj¡ p©ed naru¨en¡m symetrie \+ v¨echny vektorov‚ bosony nulovou klidovou hmotnost. Mezi slab˜mi, \+ siln˜mi a elektromagnetick˜mi interakcemi \ nen¡ v principu rozd¡l \+ (nap©. \ je \ mo‘n  \ vz jemn  \ p©emˆna \ mezi \ leptony a kvarky). Po \+ vzniku Higgsova skal rn¡ho pole \ (v teori¡ch GUT existuje nˆkolik \+ typu \ skal rn¡ch \ pol¡) \ vektorov‚ \ bosony \ X, Y z¡sk vaj¡ velkou \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 15 \1klidovou \ hmotnost \ © dovˆ \ 10 \ GeV, \ ‡¡m‘ \ se \ siln‚ interakce \+ oddˆluj¡ \ od \ interakc¡ \ elektroslab˜ch, \ vz jemn  interakce mezi \+ leptony \ a kvarky je \ t‚mˆ© \ znemo‘nˆna \ a proton se \ stane t‚mˆ© \+ stabiln¡ \ ‡ stic¡. \ Dal¨¡ \ skal rn¡ \ pole \ naru¨¡ \ symetrii \ mezi \+ slab˜mi \ a elektromagnetick˜mi interakcemi. \ Naopak lze o‡ek vat, \+ ‘e p©i \ velmi vysok˜ch energi¡ch interaguj¡c¡ch \ ‡ stic (tedy p©i \/ \+ extr‚mnˆ vysok‚ \ teplotˆ l tky) skal rn¡ pole \ \7f\1, kter‚ zp–sobuje \+ naru¨en¡ symetrie, vymiz¡ a symetrie mezi interakcemi se obnov¡.\, \+ \, \+ F zov‚ \ p©echody \ v \ \ superhust‚ \ l tce \ zp–sobovan‚ \ zmˆnami \+ symetrie mohou b˜t dvou druh–:\, \+ \, \+ a) F zov‚ p©echody 2. druhu, kdy se pole \7f \1mˆn¡ spojitˆ se zmˆnou \+ teploty T.\, \+ \, \+ b) \ F zov‚ p©echody \ 1. druhu, \ kdy efektivn¡ \ potenci l m  kromˆ \/ \+ stabiln¡ho \ lok ln¡ho \ minima \ tak‚ \ nestabiln¡ \ lok ln¡ \ minimum \+ a f zov˜ p©echod \ prob¡h  n hle (podobnˆ \ jako p©i varu \ p©eh© t‚ \/ \+ vody nebo p©i zamrznut¡ podchlazen‚ vody).\, \+ \, \+ Teorii f zov‚ho p©echodu p©i postupn‚m ochlazov n¡ superhust‚ \/ \+ l tky \ v d–sledku expanze \ l tky \ tˆsnˆ \ po velk‚m \ t©esku poprv‚ \+ pou‘il \ Alan Guth. \ Guth p©edpokl dal, \ ‘e na \ po‡ tku byl vesm¡r \/ \+ v symetrick‚m stavu \ s \7f\6\6t\6\1=\6\6t\6\10, ve kter‚m \ energie vakua (samotn‚ho \+ pr zdn‚ho \ prostoro‡asu) \ \0E\6\6t\6\1=\6\6t\6\1V(\7f\6\6t\6\1=\6\6t\6\10) \ byla \ velmi \ vysok  (tzv. \+ \4fale¨n‚ vakuum\1). \, \+ \, \+ Ve fale¨n‚m \ vakuu je vysok  \ hodnota kosmologick‚ konstanty. \/ \+ Z matematick‚ho \ \ hlediska \ lagrangi n \ \ skal rn¡ho \ pole \ \ spolu \/ \+ s kosmologickou metrikou\, \+ \, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2\ \ \ \ \ 2\ \ \ \ \ 2 \1\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ dx\ + dy\ + dz\, \+\2\ \ \ \ \ \ 2\ \ \ \ \ \ 2\ \ \ 2\ \ \ \ 2 \1 ds\ = - c\ dt\ + a (t) \8------------------------- \1(1)\, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2\ \ \ \ 2\ \ \ \ 2\ \ \ \ 2 \1\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ [1 + k.(x\ + y\ + z\ )/4]\, \+ \, \+ vede k v zan˜m rovnic¡m pro gravitaci a pole \7f\, \+\1 \, \+\2\ \ \ \ \ 2 \1 d\ \7f\ \ \ \ \ \11\ da\ d\7f\ \ \ \1dV\, \+ \8\ \ \ \ ---\ \1+ 3 \8-\ --\ --\ \1+ \8--\ \1= 0\, \+\2\ \ \ \ \ \ 2 \1\ \ \ dt\ \ \ \ \ \ a\ dt\ dt\ \ \ d\7f\, \+\1 \, \+ \0 (\ \11\ da\ \0)\22\ \ \ \11\ \ \ \ 8\7p\1G\ \0(\ \ \ \ \ \ \ \11\ \0(\ \1d\7f\ \0)\22\0)\, \+\1 \0\ \ \ \ |\ \8- --\ \0|\ \ \1+ \8--\ \1= \8---\ \0|\1V(\7f\1) + \8-\ \0|\ \8--\ \0|\ |\, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2 \0\ \ \ \ 9\ \1a\ dt\ \00\ \ \ \ \1a\ \ \ \ \ 3\ \ \09\ \ \ \ \ \ \ \12\ \09\ \1dt\ \00\ 0\, \+\1 \, \+ kde \ \ V(\7f\1) \ je \ \ efektivn¡ \ potenci l. \ \ Higgsovo \ skal rn¡ \ pole \/ \+ \7f \1pou‘¡van‚ \ \ v unit rn¡ch \ kalibra‡n¡ch \ \ teori¡ch \ p©isp¡v  \ do \/ \+ lagrangi nu v nejjednodu¨¨¡m p©¡padˆ ‡leny\, \+ \, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2 \1\ \ \ \ \ \ \ \ \ 1\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ m\ \ \ \ \ \ \ \7l\, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2\ \ \ \ \ \ \ 2\ \ \ \ \ \ 4 \1 L\ = \8-\ \1(\7f\ \ \1)\ - \8--\ \7f\ \1- \8-\ \7f\ \ \ \1,\, \+\7\ \ \ \ \ f\ \ \ \ \ \ \ \2;i \1\ \ \ \ \ \ \ \ \ 2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2\ \ \ \ \ \ \ 4\, \+ \, \+ kde \ m je \ hmotnost a \ \7l\6\6t\6\1>\6\6t\6\10 je \ (samo)vazbov  konstanta \ pole \7f\1. \+ Tenzor \ energie-hybnosti tohoto \ skal rn¡ho pole \ bude m¡t \ pouze \+ diagon ln¡ slo‘ky rovn‚\, \+ \, \+\2\ \ \ \ \ 0\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \7b\ \ \ \ \ \ b \1 T\ = - \0E \1T\ \ = p.\7d\, \+\2\ \ \ \ \ 0\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \7a\ \ \ \ \ \ a \1\, \+ kde\, \+ \ \ \ \ \ \ \ \ 1\ \0(\ \1d\7f\ \0)\22\ \ \ \11\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 1\ \0(\ \1d\7f\ \0)\22\ \ \ \11\, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2\ 2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2\ 2 \0 E \1= \8-\ \0|\ \8--\ \0|\ \1+ \8-\ \1m\ \7f\ \1p = \8-\ \0| \8--\ \0|\ \1- \8-\ \1m\ \7f\, \+\1 \ \ \ \ \ \ \ \ 2\ \09\ \1dt\ \00\ \ \ \ \12\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2\ \09\ \1dt\ \00\ \ \ \ \12\, \+ \, \+ Pokud se pole \7f \1mˆn¡ dostate‡nˆ pomalu, tj. \, \+ \, \+ \0 (\ \1d\7f\ \0)\22\, \+\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2\ 2 \0\ \ \ \ |\ \8--\ \0|\ \ \9, \1m\ \7f\ \ \1,\, \+ \0\ \ \ \ 9\ \1dt\ \00\, \+\1 \, \+ efektivn¡ \ stavov  \ \ rovnice \ bude \ p\6\6t\6\1=\6\6t\6\1-\6\6t\6\0E\1, \ \ co‘ \ povede \ k "de \/ \+ Sitterovsk‚mu" \ \ st diu \ \ doprov zen‚mu \ \ exponenci ln¡ \ expanz¡. \+ Higgsovo skal rn¡ pole \7f \1zav d¡ \ do lagrangi nu ur‡it˜ konstantn¡ \+ ‡len. Jak bylo uk z no v dodatku "\4Varia‡n¡ odvozen¡ Einsteinov˜ch \+\1 \4rovnic\1", konstantn¡ ‡len v Lagrangovˆ \ funkci vede ke ‡lenu \7L\1.g \-\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ik \+\1 v Einsteinov˜ch \ gravita‡n¡ch \ rovnic¡ch, \ kde \ \7L \1je kosmologick  \+ konstanta. Lze tedy ©¡ci, \ ‘e Higgsovo skal rn¡ pole \7f \1"generuje" \+ kosmologickou \ konstantu \ \7L\1, \ kter  \ podle \ de \ Sitterova \ ©e¨en¡ \+ zp–sobuje \ gravita‡n¡ odpuzov n¡. \ Toto odpuzov n¡ \ je dominantn¡ \/ \+ a m–‘e v‚st k exponenci ln¡ infla‡n¡ expanzi.\, \+ \, \+ P©i \ expanzi \ (kter  \ mohla \ zpo‡ tku, \ dokud hustota energie \/ \+ ‡ stic p©evy¨ovala energii vakua V(0), prob¡hat podle vztahu\, \+ \, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 1/2 \1 a(t) \9= \1t\, \+ \, \+\2 \1standardn¡ho \ kosmologick‚ho \ modelu) \ a ochlazov n¡ \ vesm¡ru \ se \/ \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 4 \1hustota \ energie relativistick˜ch \ ‡ stic (£mˆrn  \ T ) brzy stala \+ zanedbatelnou vzhledem k energii vakua \ V(0). Nemuselo v¨ak nutnˆ \+ doj¡t \ k bezprost©edn¡mu \ spojit‚mu \ f zov‚mu \ p©echodu \ do stavu \+ s naru¨enou symetri¡ \7f\6\6t\6\1=\6\6t\6\7f \1, tj. \ z fale¨n‚ho do "re ln‚ho" vakua \-\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 0 \+\1 s kosmologickou \ konstantou \7L\6\6t\6\9=\6\6t\6\10. \ Pokud m  \ efektivn¡ potenci l \+ V(\7f\1) tvar k©ivky, kter  od V(0) (symetrick˜ stav fale¨n‚ho vakua) \+ m¡rnˆ \ roste (potenci ln¡ \ bari‚ra) a pot‚ \ prudce kles  \ k V(\7f \1) \-\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 0 \+\1 (stav \ s naru¨enou symetri¡), \ mohl b˜t \ symetrick˜ stav zachov n \/ \+ potenci ln¡ \ bari‚rou. \ Potenci ln¡ \ bari‚ru \ bylo nutn‚ p©ekonat \+ p©ed p©echodem do stavu s naru¨enou symetri¡ "tunelov˜m" efektem. \+ P©edt¡m \ mohl \ b˜t \ ur‡itou \ dobu \ udr‘ov n \ metastabiln¡ stav za \+ siln‚ho "podchlazen¡", \ ve kter‚m byla \ hodnota \7L \1vysok . Hustota \+ energie \ v expanduj¡c¡m vesm¡ru \ byla bl¡zk  \ V(0) (dan  fale¨n˜m \+ vakuem) a prakticky nez visela na \ ‡ase. Podle rovnice \,\/ \+ \, \+ (\4Fridmanovy rovnice\1):\, \+ \, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2\ 2 \0\ \ (\ \11 da\ \0)\22\ \ \ \13.k\ c\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 8\7p\1G\ \ \ \ \ \ 8\7p\1G\, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2\ \ \ \ \ \ \ \ 0 \13 \0|\ \8- --\ \0|\ \1+ \8------ \1- \7L\1.c\ = \8---\ \1T\ \ = \8---\ \1(5.23a)\, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 4\ \ 0\ \ \ \ \ 2 \0\ \ 9\ \1a dt\ \00\ \ \ \ \ \ \1a\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ c\ \ \ \ \ \ \ c\, \+ \, \+ se v tomto stavu mohl vesm¡r rozp¡nat \4exponenci lnˆ\, \+\1 \, \+ a(t) \9= \1exp(H.t) (2)\, \+ \, \+ kde Hubbleova konstanta H je\, \+ \, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 35\ \ -1 \1\ \ \ \ H = \0r\1[8\7p\1G.V(0)/3] \9> \110 s (3)\, \+ \, \+ Jakmile se \ teplota vesm¡ru sn¡‘ila \ natolik, ‘e metastabiln¡ \/ \+ stav siln‚ho \ podchlazen¡ byl labiln¡, \ do¨lo k f zov‚mu p©echodu \+ se symetrick‚ho \ stavu \7f\6\6t\6\1=\6\6t\6\10 do stavu \ \7f\6\6t\6\1=\6\6t\6\7f \1. Symetrick˜ stav se \-\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 0 \+\1 zmˆnil ve \ stav s naru¨enou symetri¡ \ a v¨echna energie fale¨n‚ho \/ \+ vakua se zmˆnila \ na teplo, kter‚ vesm¡r oh© lo \ na velmi vysokou \+ teplotu\, \+ \, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 1/4 \1 T \9= \1V(0)\ \ \ (5)\, \+ \4 \, \+\1 Dal¨¡ evoluce vesm¡ru prob¡hala podle standardn¡ho kosmologick‚ho \+ modelu. \ Infla‡n¡ f ze \ v˜voje vesm¡ru \ d v  mo‘nost \ ©e¨it celou \+ ©adu kosmologick˜ch probl‚m–, kter‚ standardn¡ kosmologick˜ model \+ nebyl schopen ©e¨it.\, \+ \, \+ Infla‡n¡ \ f ze \ ©e¨¡ \ probl‚m \ horizontu \ ud lost¡, \ na kter˜ \+ nar ‘¡ \ izotropie a \ homogenita vesm¡ru. \ Podle infla‡n¡ho modelu \+ ka‘d‚ dva body \ ve vesm¡ru byly ve velmi \ mal‚ vzd lenosti a tedy \+ byly \ ur‡itou \ dobu \ kauz lnˆ \ spojeny. \ Kvantov˜mi \ efekty \ byla \+ ustaven  \ lok ln¡ \ homogenita \ a \ izotropie exponenci ln¡ expanz¡ \+ roz¨¡©ena \ na velkou \ oblast, \ z \ nich‘ dal¨¡m \ rozp¡n n¡m vznikl \+ pozorovateln˜ vesm¡r.\, \+ \, \+ Z hadu \ rovinnosti (plochosti) \ vesm¡ru ©e¨¡ \ infla‡n¡ teorie \+ zcela \ p©irozenˆ t¡m, \ ‘e \ p©i \ infla‡n¡ f zi \ polomˆr prostorov‚ \+ k©ivosti vesm¡ru \ a(t) exponenci lnˆ roste, ‡¡m‘ \ se vesm¡r stane \+ lok lnˆ rovinn˜. Teplota T podle (5), \ na n¡‘ se zah© l vesm¡r po \+ f zov‚m \ p©echodu, \ nez vis¡ \ \ na \ d‚lce \ exponenci ln¡ \ expanze. \+ Kvantitativn¡ \ odhady d‚lky \ inflace vych zej¡ \ z po‘adavku, \ aby \+ celkov  entropie, kter  je pro uzav©en˜ fotonov˜ vesm¡r\, \+ \, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ 3\ \ 3 \1 S \9= \1a\ .T\ T\ "teplota" z ©en¡ ,\, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ f\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ f \1 \, \+ p©i infla‡n¡ expanzi vzrostla z p–vodn¡ hodnoty\, \+ \, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 3\ \ 3 \1 S\ \ \9= \1a\ .T\, \+\2\ \ \ \ \ 0\ \ \ \ 0\ \ p \1\, \+ v planckovsk‚m obdob¡ na nynˆj¨¡ entropii \, \+ \, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ 3\ \ 3\ \ \ \ \ 87 \1 S \9= \1a\ .T\ \ \9= \110\, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ f \1\, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 28 \1pozorovateln‚ \ ‡ sti vesm¡ru \ velikosti \ a \ \9= \110öö \ cm obsahuj¡c¡ \+ reliktov‚ z ©en¡ teploty asi 2,7 \ Kelvin–. Z tohoto po‘adavku pro \+ odhady d‚lky inflace vych z¡ \, \+ \, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ -1 \7 D\1t > 70.H\, \+ \, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 70\ \ \ \ \ \ \ \ \ 28 \1bˆhem n¡‘ rozmˆry vesm¡ru \ vzrostly nejm‚nˆ eöö-kr t (10öö-kr t). \+\2 \1Ve skute‡nosti byla doba inflace z©ejmˆ podstatnˆ del¨¡.\, \+ \, \+ Fridmanovsk  expanze ve standardn¡m modelu se zpomaluje:\, \+ \, \+\2\ \ \ \ \ 2\ \ \ \ \ 2 \1 d\ a\ \ d \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 1\, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 1/2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ -2/3 \8\ \ \ \ ---\ \1= \8---\ \1(a\ .t\ \ \ ) = - \8-\ \1a\ .t\ \ \ \ \ < 0\, \+\2\ \ \ \ \ \ 2\ \ \ \ \ 2\ \ \ 0\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 0 \1\ \ \ \ dt\ \ \ \ dt\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2\, \+ \, \+ V infla‡n¡m st diu je zrychlen¡ expanze kladn‚:\, \+ \, \+\2\ \ \ \ \ 2\ \ \ \ \ 2 \1 d\ a\ \ \ d \, \+\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ Ht\ \ \ \ \ \ \ \22\ \ \1Ht \8\ \ \ \ ---\ \1= \8---\ \1(a\ .e\ \ ) = a\ H\ .e\ \ > 0\, \+\2\ \ \ \ \ \ 2\ \ \ \ \ 2\ \ \ 0\ \ \ \ \ \ \ \ \ 0 \1\ \ \ \ dt\ \ \ \ dt\, \+ \, \+ Fyzik ln¡ p©¡‡ina je v tom, ‘e p©i velk‚m z porn‚m tlaku \, \+ \, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2 \1 p = - \0E \1= - \7r\1c\ \ ,\, \+ \, \+ odpov¡daj¡c¡m stavu fale¨n‚ho vakua, je gravita‡n¡ s¡la odpudiv , \+ jak je \ vidˆt z \4Fridmanov˜ch rovnic\,\/ \+\1 \, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2\ 2 \0\ \ (\ \11 da\ \0)\22\ \ \ \13.k\ c\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 8\7p\1G\ \ \ \ \ \ 8\7p\1G\, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2\ \ \ \ \ \ \ \ 0 \13 \0|\ \8- --\ \0|\ \1+ \8------ \1- \7L\1.c\ = \8---\ \1T\ \ = \8---\ \, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 4\ \ 0\ \ \ \ \ 2 \0\ \ 9\ \1a dt\ \00\ \ \ \ \ \ \1a\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ c\ \ \ \ \ \ \ c\, \+ \, \+\2\ \ \ 2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2 \1\ \ d\ a\ \ \ \0(\ \11\ da\ \0)\22\ \ \ \1kc\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 8\7p\1G\, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2 \12 \8---\ \1+ \0|\ \8-\ --\ \0|\ \1+ \8--- \1- \7L\1.c\ = - \8---\ \1p \, \+\2\ \ \ \ 2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 4 \1\ \ dt\ \ \ \ \09\ \1a\ dt\ \00\ \ \ \ \1a\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ c\, \+ \4\, \+\1 kter‚ spole‡nˆ se stavovou rovnic¡ p = p(\7r\1) kosmologick‚ kapaliny \+ umo‘¤uj¡ ur‡it funkce a(t), p(t), \7r\1(t) a t¡m ur‡it evoluci modelu \+ vesm¡ru. Obˆ tyto rovnice spolu souvisej¡ vztahem\, \+ \, \+ d\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ d\, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2\ 3\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 3 \8 --\ \1(\7r\1c\ a\ ) = - p \8--\ \1(a\ ) , \, \+ \ \ \ \ dt\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ dt\, \+ \, \+ kter  \ vyjad©uje lok ln¡ \ z kon zachov n¡ \ energie. Pro formov n¡ \/ \+ glob ln¡ struktury \ vesm¡ru antigravitace mohla \ m¡t vˆt¨¡ v˜znam \/ \+ ne‘ gravitace. \, \+ \, \+ P–vodn¡ \ Guth–v \ model \ infla‡n¡ho \ vesm¡ru \ v¨ak mˆl nˆkter‚ \/ \+ z va‘n‚ \ nedostatky. \ P©i \ f zov˜ch \ p©echodech vlivem kvantov˜ch \+ perturbac¡ \ vznikaj¡ a postupnˆ \ se roz¨i©uj¡ \ ‡etn‚ dom‚ny \ novˆ \+ stabiln¡ho \ stavu uvnit© \ p–vodn¡ho prost©ed¡ \ nestabiln¡ho stavu \+ fale¨n‚ho \ \ vakua. \ V ka‘d‚ \ \ takov‚ \ dom‚nˆ \ \ vznikl‚ \ tunelov˜m \+ p©echodem Higgsova \ pole potenci ln¡ bari‚rou \ na k©ivce V(\7f\1) \ se \+ rychle \ ustav¡ \ symetrick˜ \ stav \ \7f\6\6t\6\1=\6\6t\6\7f \ \1a infla‡n¡ \ expanze \ se \-\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 0 \+\1 zastav¡. \ Stˆny tˆchto \ dom‚n, ve \ kter˜ch je \ soust©edˆna zna‡n  \+ ‡ st \ energie \ Higgsova \ pole, \ se \ p©i \ rychl‚ \ expanzi vz jemnˆ \+ sr ‘ej¡, \ co‘ \ by \ mˆlo \ v‚st \ k siln‚ nehomogenitˆ a anizotropii \/ \+ vesm¡ru. Tento jev se ale nepozoruje.\, \+ \, \+ Byly \ proto \ navr‘eny \ dal¨¡ \ dvˆ \ varianty modelu infla‡n¡ho \/ \+ vesm¡ru, \ tzv. \ \4neoinfla‡n¡ \ modely\1, \ kter‚ \ vych zej¡ z detailn¡ \+ anal˜zy \ pr–bˆhu efektivn¡ho \ potenci lu V(\7f\1) v grandunifika‡n¡ch \+ kalibra‡n¡ch \ teori¡ch. \ Pokud \ je \ k©ivka efektivn¡ho potenci lu \+ V(\7f\1) v oblasti od potenci lov‚ \ bari‚ry k potenci lov‚ j mˆ V(\7f \1) \-\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 0 \+\1 velmi m¡rnˆ klesaj¡c¡, m–‘e proces naru¨en¡ symetrie vlivem r–stu \+ skal rn¡ho \ Higgsova \ pole \ \7f \1prob¡hat \ zpo‡ tku \ pomˆrnˆ pomalu, \+ tak‘e \ infla‡n¡ expanze \ by mohla \ pokra‡ovat je¨tˆ \ ur‡itou dobu \+ uvnit© \ dom‚ny \ po \ f zov‚m \ p©echodu. \ Teprve \ v okol¡ \7f\6\6t\6\1=\6\6t\6\7f \1m  \-\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 0 \+\1 k©ivka \ V(\7f\1) zna‡n˜ \ z porn˜ gradient \ a st dium pomal‚ho poklesu \+ V(\7f\1) \ je vyst©¡d no \ prudk˜m poklesem \ s oscilacemi kolem hodnoty \+ minima V(\7f \1). Rychle se \ mˆn¡c¡ pole \7f \1produkuje Higgsovy bosony, \-\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 0 \+\1 kter‚ se \ rozpadaj¡ na relativistick‚ \ ‡ stice. Potenci l energie \+ fale¨n‚ho vakua V(0) se p©emˆn¡ na energii tˆchto ‡ stic, ‡¡m‘ se \+ dan  dom‚na \ "zah©eje" na vysokou \ teplotu T podle (5) \ a expanze \+ dom‚ny \ \ prob¡h  \ \ podle \ \ standardn¡ho \ \ kosmologick‚ho \ modelu. \+ V d–sledku \ prodlou‘en¡ \ infla‡n¡ \ f ze \ se \ vesm¡r zvˆt¨¡ zhruba \/ \+\2\ 2000\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 800 \1eöööö-kr t, co‘ \ odpov¡d  rozmˆr–m vesm¡ru zhruba \ 10ööö cm. Cel  \+\2 \1viditeln  \ ‡ st \ vesm¡ru \ se \ tak \ nach z¡ \ hluboko uvnit© jedin‚ \+\2 \1dom‚ny, tak‘e \ nem–‘eme pozorovat ‘ dn‚ \ nehomogenity na rozhran¡ \+\2 \1dom‚nov˜ch stˆn.\, \+ \, \+ Dal¨¡ \ v˜zkumy \ uk zaly, \ ‘e \ sc‚na© \ infla‡n¡ho \ vesm¡ru lze \+ £spˆ¨nˆ realizovat tak‚ v r mci supergravita‡n¡ch teori¡ (v˜po‡ty \+ byly \ prov dˆny \ nap©. \ pro \ N=1-supergravitaci). Supergravita‡n¡ \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ -43 \1inflace by prob¡hala tˆsnˆ po Planckovˆ ‡asu 10ööö s, kdy probˆhl \+\2 \1proces spont nn¡ho \ naru¨en¡ supersymetrie a \ oddˆlen¡ gravita‡n¡ \+\2 \1interakce.\, \+ \, \+ Teorie infla‡n¡ho vesm¡ru je schopna vy©e¨it nˆkter‚ z kladn¡ \/ \+ kosmologick‚ \ probl‚my \ standardn¡ho \ \ modelu, \ jako \ je \ probl‚m \+ horizontu \ ud lost¡, \ glob ln¡ \ homogenity \ a izotropie, \ probl‚m \+ rovinnosti (plochosti) vesm¡ru. Dal¨¡ p©ednost¡ infla‡n¡ho modelu \+ je \ mo‘nost \ vysvˆtlen¡ \ \4z rode‡n˜ch \ nehomogenit \ \1pro \ vytv ©en¡ \+ galaxi¡. V d–sledku \ kvantov‚ fluktuace Higgsova \ pole \7f \1po celou \+ dobu \ infla‡n¡ho \ obdob¡ \ vznikaj¡ \ drobn‚ po‡ te‡n¡ nehomogenity \+ hustoty \ energie (jejich‘ \ pr–mˆrn  velikost \ je zhruba \ stejn ), \+ kter‚ \ se p©i \ exponenci ln¡ \ expanzi \ zvˆt¨¡ do \ r–zn˜ch mˆ©¡tek \+ a vedou ke vzniku nehomogenit \ \7dr \1hustoty hmoty \7r \1vesm¡ru. P©itom \+ spektrum \ tˆchto \ homogenit \ \7dr\1/\7r \ \1je \ t‚mˆ© \ nez visl‚ na jejich \+ prostorov‚ \ velikosti, co‘ \ dob©e vyhovuje \ teorii vzniku galaxi¡ \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ -4 \1z takov˜ch z rode‡n˜ch nehomogenit. Aby v¨ak platilo \7dr\1/\7r \9= \110 , \+\2 \1co‘ je pot©ebn  hodnota pro vznik galaxi¡, mus¡ m¡t Higgsovo pole \/ \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ -12 \7f \1velmi \ malou vazbovou \ konstantu \7l \ \1< 10ööö. \ V grandunifika‡n¡ \+\2 \1teorii tato podm¡nka nen¡ splnˆna, proto‘e kvantov‚ fluktuace p©i \+\2 \1f zov‚m \ p©echodu \ jsou \ zna‡nˆ \ siln‚ \ a \ hodnota konstanty \7l \1se \+\2 \1odhaduje asi o 4 © dy vy¨¨¡. \ M¡sto galaxi¡ by tak vznikaly pouze \+\2 \1primordi ln¡ ob©¡ \ ‡ern‚ d¡ry. Pot©ebnou hodnotu \ \7dr\1/\7r \1lze z¡skat \+\2 \1a‘ \ v supergravita‡n¡ \ realizaci infla‡n¡ho \ modelu, kde Higgsovo \+\2 \1pole \ \7f \ \1interaguje \ s \ jin˜mi \ poli \ pouze \ gravita‡nˆ a vazbov  \+\2 \1konstanta m–‘e b˜t dostate‡nˆ mal .\, \+ \, \+ \4 Baryonov  asymetrie \ \1vesm¡ru vznikla podle \ sou‡asn˜ch teori¡ \/ \+ element rn¡ch ‡ stic \ p©i rozpadu supertˆ‘k˜ch \ Higgsov˜ch boson– \+ a kalibra‡n¡ch boson– X a Y, \ p©i nich‘ se nezachov v  invariance \/ \+ CP (invariance n bojov  a \ zrcadlov ). Ve srovn n¡ se standardn¡m \+ modelem \ vede \ infla‡n¡ \ model \ k \ £‡innˆj¨¡mu \ vzniku \ baryonov‚ \+ nesymetrie na \ konci silnˆ nerovnov ‘n‚ho \ infla‡n¡ho st dia, kdy \+ roz¨i©ov n¡ a \ ochlazov n¡ vesm¡ru prob¡halo \ rychleji ne‘ rozpad \+ tˆchto \ boson– \ a \ jejich \ \ anti‡ stic. \ St©edn¡ \ energie \ ‡ stic \+ (teplota) ve \ vesm¡ru rychle klesla pod \ pr h tvorby kalibra‡n¡ch \+ boson– \ X, Y \ a \ dal¨¡ \ procesy naru¨uj¡c¡ \ zachov n¡ baryonov‚ho \+ ‡¡sla se staly zanedbateln‚.\, \+ \, \+ P©i aplikaci \ kalibra‡n¡ch unit rn¡ch teori¡ \ v kosmologii se \/ \+ objevuj¡ nov‚ probl‚my. Jedn  \ se p©edev¨¡m o probl‚m reliktov˜ch \+ \4magnetick˜ch \ monop¢l–\1, reliktov˜ch \ gravitin a p©¡padnˆ \ dal¨¡ch \+ "exotick˜ch" \ ‡ stic a struktur \ vznikaj¡c¡ch podle \ kalibra‡n¡ch \+ unit rn¡ch \ teori¡ v nejranˆj¨¡ch \ st di¡ch vesm¡ru \ p©i f zov˜ch \+ p©echodech s naru¨en¡m \ symetrie. Nˆkter‚ z tˆchto \ struktur jsou \+ stabiln¡ \ s dlouhou dobou \ ‘ivota a mohly \ p©etrvat do pozdˆj¨¡ch \+ obdob¡ vesm¡ru a v‚st k velmi ne‘ douc¡m kosmologick˜m d–sledk–m. \+ Infla‡n¡ model p©isp¡v  k ©e¨en¡ \ probl‚mu exotick˜ch ‡ stic t¡m, \+ ‘e po infla‡n¡ expanzi se hustota t‚mˆ© v¨ech ‡ stic existuj¡c¡ch \/ \+ p©ed f zov˜m \ p©echodem sn¡‘¡ t‚mˆ© na \ nulu. Supertˆ‘k‚ exotick‚ \+ ‡ stice, jako jsou magnetick‚ monop¢ly, mohou vznikat jen v okol¡ \+ rozhran¡ \ jednotliv˜ch \ dom‚n, \ tak‘e \ se \ p©i \ dostate‡nˆ \ siln‚ \+ infla‡n¡ \ expanzi v \ pozorovateln‚ ‡ sti \ vesm¡ru t‚mˆ© neobjev¡. \+ Gravitina by mohla po infla‡n¡ \ f zi vniknout znovu, pokud by p©i \+ f zov‚m \ p©echodu \ uvolnˆn  \ energie \ fale¨n‚ho \ vakua dostate‡nˆ \+ zah© la vesm¡r. V r mci \ supergravita‡n¡ teorie v¨ak lze vytvo©it \+ modely, \ ve \ kter˜ch \ je \ zah© t¡ \ vesm¡ru \ dostate‡nˆ n¡zk‚, aby \+ gravitina \ nevznikala a \ p©itom bylo \ mo‘no vysvˆtlit \ baryonovou \+ asymetrii vesm¡ru.\, \+ \, \+ Obecnˆ \ lze ©¡ci, \ ‘e teorie \ infla‡n¡ho vesm¡ru \ vych zej¡c¡ \/ \+ z f zov˜ch p©echod– v unit rn¡ch pol¡ch vy‘aduj¡ splnˆn¡ ur‡it˜ch \+ po‡ te‡n¡ch \ podm¡nek \ (tj. \ ur‡it‚ \ v˜choz¡ \ hodnoty a rozlo‘en¡ \+ Higgsova pole \ \7f\1). V posledn¡ dobˆ se \ jako slibn  teorie ukazuje \+ tzv. \4chaotick  inflace \1vesm¡ru, kter  nen¡ zalo‘ena na mechanismu \+ f zov˜ch p©echod– p©i vysok˜ch \ teplot ch. Tato teorie vych z¡ ze \+ situace \ v ‡asech t < t \ p©i \ hustot ch \7r \1> \7r \1, \ kdy v d–sledku \-\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ p\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ p \+\1 siln˜ch \ kvantovˆ \ gravita‡n¡ch \ \ fluktuac¡ \ pol¡ \ a metriky \ lze \+ p©edpokl dat, ‘e \ p©i t < t v¨echny \ hodnoty Higgsov˜ch pol¡ \ \7f\1, \-\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ p \+\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 4 \1p©i nich‘ \ V(\7f\1) < m , byly \ stejnˆ pravdˆpodobn‚. Rozlo‘en¡ \ pole \-\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ p \+\1 \7f \1ve \ vesm¡ru \ bylo \ tedy \ v¡cem‚nˆ \ chaotick‚. \ Proto existovaly \+ oblasti prostoru, \ v nich‘ bylo Higgsovo \ pole \7f \1dostate‡nˆ siln‚ \+ a p©itom t‚mˆ© \ homogenn¡. Pokud rozmˆry \ \7D\1l oblasti, v n¡‘ \ bylo \+ pole \7f \1homogenn¡, jsou vˆt¨¡ ne‘ velikost horizontu ud lost¡ v de \/ \+ Sitterovˆ modelu s hustotou energie V(\7f\1), tj.\, \+ \, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ -1 \7 D\1l > \0r\1[3\9h\1c/(8\7p\1GV(\7f\1))] = H\ \ ,\, \+ \, \+ pak \ lze uk zat, \ ‘e pole \ \7f \1se mˆn¡ \ s ‡asem velmi pomalu, tak‘e \/ \+ vnit©n¡ ‡ st t‚to oblasti \ se bude inflac¡ exponenci lnˆ rozp¡nat \/ \+ nez visle na situaci vnˆ t‚to oblasti.\, \+ \, \+ Koncepce \ chaotick‚ inflace \ nevy‘aduje t‚mˆ© \ ‘ dn‚ apriorn¡ \/ \+ po‡ te‡n¡ podm¡nky. P©edpokl d  se pouze univerz lnost kvantov˜ch \+ fluktuac¡ \ a alespo¤ \ jedno \ \ v˜choz¡ \ pole \ \7f \1(dostate‡nˆ \ slabˆ \+ interaguj¡c¡ \ s ostatn¡mi \ poli), \ kter‚ \ nemus¡ \ b˜t jednoduch˜m \+ skal rn¡m \ polem, ale \ m–‘e \ j¡t \ o pole fermionov‚ \ nebo dokonce \+ o fluktuuj¡c¡ pole k©ivosti \ prostoro‡asu. Chaotick  inflace jako \+ dosud \ jedin  teorie \ nab¡z¡ ur‡itou \ mo‘nost ©e¨it fundament ln¡ \+ kosmologick˜ \ probl‚m, \ kter˜m \ je \ \4inici ln¡ singularita \1a vznik \+ vesm¡ru. Podle kvantov‚ teorie \ gravitace jsou v mal˜ch mˆ©¡tc¡ch \+ \7D\1l\6\6t\6\1<\6\6t\6\1l \ kvantov‚ fluktuace \ metriky velmi \ velk‚. Existuje \ tedy \-\2\ \ \ \ \ \ p \+\1 mo‘nost, ‘e v d–sledku n hodn˜ch \ fluktuac¡ vznikne oblast, kter  \+ je zaplnˆna pomalu se mˆn¡c¡m skal rn¡m polem \7f\1. Proto‘e velikost \+ t‚to oblasti \ \7D\1l je vˆt¨¡ \ ne‘ velikost horizontu \ v de Sitterovˆ \+ modelu s hustotou energie V(\7f\1), pak \ vnit©n¡ ‡ st t‚to oblasti se \+ bude \ exponenci lnˆ rozp¡nat \ nez visle (ve \ smyslu kauzality) na \+ vnˆj¨¡ \ \ situaci. \ P©itom \ \ pravdˆpodobnost \ toho, \ \ ‘e \ kvantov‚ \+ fluktuace (kter‚ jsou velk‚ jen p©i velk‚ hustotˆ energie \7r\6\6t\6\1>\6\6t\6\7r \1) \-\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ p \+\1 povedou ke vzniku infla‡nˆ expanduj¡c¡ho vesm¡ru, je vysok  pouze \/ \+ p©i splnˆn¡ podm¡nky\, \+ \, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ -1\ \ \ \ -2 \0 r\1[3\9h\1c/(8\7p\1GV(\7f\1)] = H\ \ < m\, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ p \1\, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 4 \1tj. V(\7f\1) > m\ .\, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ p \1\, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 4 \1Pravdˆpodobnost \ kvantov‚ho \ vzniku \ vesm¡ru \ p©i \ V(\7f\1) \ \9, \1m \ je \-\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ p\/ \+\1 podstatnˆ \ ni‘¨¡. \ Za \ p©edpokladu, \ ‘e \ kvantov˜ \ vznik \ vesm¡ru \+ prob¡h  mechanismem \ tunelov n¡ p©es potenci lovou \ bari‚ru, byla \/ \+ by pravdˆpodobnost vzniku vesm¡ru \, \+ \, \+ P \9= \1exp(k.\7r\ \1/\7r\1)\, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ p \1\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \, \+ kde \ \3k \1je \ ur‡it  \ konstanta. \ S poklesem \ hustoty \ \7r \1pod \7r \1tedy \-\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ p\/ \+\1 pravdˆpodobnost kvantov‚ho vzniku \ vesm¡ru rychle kles . Vzhledem \+ k podm¡nce \, \+ \, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ -1 \7 D\1l < m\, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ p \1\, \+ z uveden‚ho plyne, ‘e pokud popsan˜m mechanismem vznikl Fridman–v \+ vesm¡r, nejpravdˆpodobnˆji \ by to byl \ uzav©en˜ vesm¡r startuj¡c¡ \+ svoji infla‡n¡ expanzi z charakteristick‚ velikosti\, \+ \, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ -33 \1 l < l\ \9= \110\ \ \ cm .\, \+\2\ \ \ \ \ \ \ \ \ p \1\, \+ Podle \ t‚to \ koncepce \ tedy \ vesm¡r \ nemusel \ b˜t \ na po‡ tku \/ \+ v singul rn¡m \ stavu, \ ale \ mohl \ \4spont nnˆ \ vzniknout \1v d–sledku \+ kvantovˆ \ gravita‡n¡ch \ fluktuac¡ \ z fale¨n‚ho \ vakua \ naplnˆn‚ho \+ virtu ln¡mi ‡ sticemi a poli. \4Kvantov  \ kosmologie \1v¨ak nar ‘¡ na \+ z sadn¡ metodologick‚ \ probl‚my. Nen¡ jasn‚, \ co znamen  kvantov˜ \+ popis vesm¡ru jako celku. V z kladech kvantov‚ teorie le‘¡ proces \+ mˆ©en¡, \ \ kter˜ \ p©edpokl d  \ \ ur‡it˜ \ vnˆj¨¡ \ \ mˆ©¡c¡ \ p©¡stroj. \+ V p©¡padˆ kvantov‚ kosmologie je \ kvantov˜m mˆ©¡c¡m syst‚mem cel˜ \+ vesm¡r \ a vnˆj¨¡ \ mˆ©¡c¡ \ p©¡stroj \ nem–‘e \ existovat. Z kvantov‚ \+ fyziky se extrapoluj¡ jen z kladn¡ koncepce kvantov‚ fyziky, jako \/ \+ je spont nnost, n hodnost, nep©edv¡datelnost, fluktuace.\, \+ \, \+ P©edstava spont nn¡ho kvantov‚ho vzniku vesm¡ru vede k dal¨¡m \+ d–sledk–m. \ Dostate‡nˆ siln‚ \ kvantov‚ fluktuace \ mohly vzniknout \+ nez visle na r–zn˜ch "m¡stech". Vznikla \ by tak cel  ©ada r–zn˜ch \+ vesm¡r– s \ r–znou glob ln¡ strukturou \ prostoro‡asu a vlastnostmi \+ hmoty. \, \+ \, \+ Koncepce infla‡n¡ho vesm¡ru \ p©in ¨¡ zcela nov˜ metodologick˜ \/ \+ poznatek. Kosmologie dosud ve sv˜ch modelech vy‘adovala stanoven¡ \/ \+ ur‡it˜ch po‡ te‡n¡ch nebo okrajov˜ch podm¡nek, kter‚ se do model– \+ dod valy "umˆle". V infla‡n¡m \ vesm¡ru nemaj¡ tyto podm¡nky ‘ dn˜ \+ v˜znam, \ proto‘e \ infla‡n¡ \ expanze \ odstra¤uje \ v¨echny \ detaily \+ vesm¡ru, \ kter‚ \ byly \ p©ed \ infla‡n¡ \ f z¡. \ Infla‡n¡ model tedy \+ popisuje strukturu \ vesm¡ru na z kladˆ \ z kladn¡ch z kon– fyziky, \+ teorie \ gravitace a \ kvantov‚ fyziky \ bez jak˜chkoliv po‡ te‡n¡ch \+ podm¡nek.\, \+ \, \+ \4Literatura:\, \+\1 \, \+ [1] \ \ Ullmann, Vojtˆch: Gravitace, ‡ern‚ d¡ry a fyzika \, \+ \ \ \ \ \ \ prostoro‡asu, €eskoslovensk  astronomick  spole‡nost €SAV, \, \+ \ \ \ \ \ \ pobo‡ka Ostrava, 1986. \, \+ \4\, \