Bewijs voor inflatie gevonden?

quote:

There is intense speculation among cosmologists that a US team is on the verge of confirming they have detected "primordial gravitational waves" – an echo of the big bang in which the universe came into existence 14bn years ago... that would change the face of cosmology and particle physics.

"If they do announce primordial gravitational waves on Monday, I will take a huge amount of convincing," said Hiranya Peiris, a cosmologist from University College London. "But if they do have a robust detection … Jesus, wow! I'll be taking next week off."

The discovery of gravitational waves from the big bang would offer scientists their first glimpse of how the universe was born.

The signal is rumoured to have been found by a specialised telescope called Bicep (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization) at the south pole. It scans the sky at microwave frequencies, where it picks up the fossil energy from the big bang.

For decades, cosmologists have thought that the signature of primordial gravitational waves could be imprinted on this radiation. "It's been called the Holy Grail of cosmology," says Peiris, "It would be a real major, major, major discovery.... The primordial gravitational waves have long been thought to be the smoking gun of inflation. It's as close to a proof of that theory as you are going to get." This is because cosmologists believe only inflation can amplify the primordial gravitational waves into a detectable signal.

..."This is the real big tick-box that we have been waiting for. It will tell us something incredibly fundamental about what was happening when the universe was 10–34 seconds old," said Prof Andrew Jaffe, a cosmologist from Imperial College, London, who works on another telescope involved in the search called Polarbear....

quote:

Video of the press conference will be streamed live beginning at 11:55 a.m. EDT from the link at http://www.cfa.harvard.edu/news/news_conferences.html

Inflationary cosmology on trial

quote:

Op zondag 16 maart 2014 20:26 schreef Rezania het volgende:

[..]

Ah, ik dacht altijd dat het universum zich gewoon even snel uitbreidde, wist niet dat het in het begin veel sneller ging. Interessant wel.

quote:

inflation is the extremely rapid exponential expansion of the early universe by a factor of at least 10⁷⁸ in volume. It lasted from 10⁻³⁶ seconds after the Big Bang to sometime between 10⁻³³ and 10⁻³² seconds.

quote:

Op zondag 16 maart 2014 20:44 schreef Rezania het volgende:

[..]

Damn. Kan ik me gewoon niet voorstellen eigenlijk.

quote:

Op maandag 17 maart 2014 15:12 schreef RobbieRonald het volgende:
Eigenlijk kunnen we dus steeds meer stellen dat de oerknal een feit is. Tenzij het een ander proces was dat zéér veel overeenkomt met een oerknal.

quote:

Our universe burst into existence in an event known as the Big Bang 13.8 billion years ago. Moments later, space itself ripped apart, expanding exponentially in an episode known as inflation. Telltale signs of this early chapter in our universe's history are imprinted in the skies, in a relic glow called the cosmic microwave background. Recently, this basic theory of the universe was again confirmed by the Planck satellite, a European Space Agency mission for which NASA provided detector and cooler technology.

But researchers had long sought more direct evidence for inflation in the form of gravitational waves, which squeeze and stretch space.

"Small, quantum fluctuations were amplified to enormous sizes by the inflationary expansion of the universe. We know this produces another type of waves called density waves, but we wanted to test if gravitational waves are also produced," said project co-leader Jamie Bock of NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif., which developed the BICEP2 detector technology. Bock has a joint appointment with the California Institute of Technology, also in Pasadena.

The gravitational waves produced a characteristic swirly pattern in polarized light, called "B-mode" polarization. Light can become polarized by scattering off surfaces, such as a car or pond. Polarized sunglasses reject polarized light to reduce glare. In the case of the cosmic microwave background, light scattered off particles called electrons to become slightly polarized.

quote:

What are we seeing in BICEP2's snapshots of the CMB polarization?
The most important result were focused on is the implications of the signal we detected for models of inflation. We are seeing a direct image of a [primordial] gravitational wave, causing light to be polarized in a particular way. The CMB is a snapshot of the Universe 380,000 years after the Big Bang, when the radiation first streamed freely into space, but the gravitational-wave signal was imprinted on the CMB a tiny fraction of a second after the birth of the Universe.

What else is important about the finding?
Everyone in cosmology knows but it is not widely appreciated that the prediction about B modes from inflation relies not just on the phenomenon of gravitational waves but on the quantization of gravity itself. Inflation assumes that everything started out as quantum fluctuations that then got amplified by inflation. So at a very deep level, this finding relies on the connection between quantum mechanics and gravity being right.

Did it cause concern that BICEP2 had detected a B-mode polarization signal that was nearly twice as high as data from the Planck spacecraft suggested?
The Planck data [released so far] came from a temperature map of the CMB, not from a direct polarization measurement. We were always committed to doing an extra careful job on this analysis, but I will admit that the presence of a larger signal-to-noise ratio in our data [compared with the Planck data] sharpened our focus in thinking about every possible systematic explanation over the past three years that could have falsified the signal. Weve done the most extensive systematic analysis that Ive ever been involved in by far.

When did you first realize that you had detected the long-sought 'smoking gun for inflation'?
Last fall, when we first compared the BICEP2 signal with BICEP1. That was very powerful because BICEP1 had very different detectors and used much older technology. So the fact that we were able to see the same signal with this completely different kind of telescope laid a lot of lingering doubts to rest. The remaining sceptics on our team were convinced at that point.

In early December I was at the South Pole and we had a very intense meeting where I laid out all the tests the data had passed and the milestones still to be achieved, and that we would publish if those remaining tests were passed.

quote:

About the detection
Have you detected B-modes from inflation?
We have detected B-mode polarization at precisely the angular scales where the inflationary signal is expected to peak with very high significance (> 5 sigma). We have extensively studied possible contamination from instrumental effects and feel confident we can limit them to much smaller than the observed signal. Inflationary gravitational waves appear to be by far the most likely explanation for the signal we see.

Couldnt it just be galactic emission or polarized dust?
The data disfavor this. The best current models of polarized galactic emission in our observing region show it to be much fainter than the signal we see. Also, there is little evidence for correlation between our B-mode maps and the predicted pattern from the galaxy. Finally, within our own data, the color of the B-modes found by comparing different frequencies is consistent with CMB but disfavors galactic contamination.

Have you detected a gravitational wave?
The frequency of the cosmic gravitational waves is very low, so we are not able to follow the temporal modulation. However, we are indeed directly observing a snapshot of gravitational waves through their imprints on matter and radiation over space. Ordinary density perturbations cannot create the pattern we observe. The presence of a water wave can be detected by feeling its up-and-down motion or by taking a picture of it. We are doing the latter.

About the science
What is B-mode polarization and how is it generated by inflation?
Measuring the polarization of the Cosmic Microwave Background at different points on the sky determines a direction and polarized intensity (the polarized intensity of the CMB is less than 1/1,000,000 its total brightness). This can be visualized as a map of little line segments at every spot on the sky, the patterns of which we analyze. B-mode polarization is essentially the swirly part of that pattern (known mathematically as the curl). For the density fluctuations that generate most of the polarization of the CMB this part of the primordial pattern is exactly zero.
[This is because density flows in the early universe go into or out of dense regions, and the polarization lines up with these flows in a way that doesn't swirl, producing only so-called E-mode polarization. To generate a B-mode pattern in the early universe you need gravitational waves.]
Inflation magnifies quantum fluctuations, which exist even in vacuum. The quantum fluctuations in the inflation field itself (inflaton) become the density fluctuations seen in the CMB and at much later times in galaxy distributions. During inflation, the quantum fluctuations in gravity (graviton) become long wavelength gravitational waves that produced the B-mode we see.

Wasnt B-mode polarization detected last year?
Yes - but a different kind. Last summer the 10-meter South Pole Telescope announced the first evidence for B-mode polarization in the CMB on arcminute scales which arises from the lensing, or bending of light, by gravitational attraction of structures formed in the relatively recent universe. Recently a second telescope, Polarbear, has also detected this effect. Our data sees this lensing effect too, but what is critical is that we see strong B-mode polarization at the much larger angular scales--2 to 4 degrees on the sky--where lensing is a tiny effect but where inflationary gravitational waves are expected to peak.
Didnt Planck find that r < 0.11? Do your experiments disagree?
Our measurements dont disagree. Constraints on the gravitational-wave background level r reported from Planck and previous experiments are not from measurements of B-mode polar

Spontaneous Discussion on Cosmology results

quote:

Op maandag 17 maart 2014 17:46 schreef Jorwol het volgende:

[..]

Ik wilde net hetzelfde zeggen: ik snap er geen kloot van maar het is wel interessant

quote:

Op maandag 17 maart 2014 23:38 schreef Parafernalia het volgende:
Kan iemand in Jip & Janneke-taal uitleggen waarom dit een aanwijzing zou zijn voor een multiversum (een oneindig aantal zelfs?)?

quote:

Op dinsdag 18 maart 2014 00:01 schreef Parafernalia het volgende:

[..]

[..]

Ja maar waarom dan?

quote:

Op dinsdag 18 maart 2014 08:37 schreef Molurus het volgende:
In het nieuws wordt wel een heel populaire uitleg van het geheel gegeven, en ik vraag me werkelijk af in hoeverre wat daar nu gezegd wordt ook werkelijk klopt.

Zo wordt er gesuggereerd dat dit een bewijs zou zijn dat het universum uit het niets, uit een kwantumfluctuatie is ontstaan, en dat ons universum onderdeel zou zijn van een multiversum.

Als leek is het moeilijk kiezen: het populaire nieuws, dat niet geheel betrouwbaar lijkt, en het echte werk, de wetenschappelijke artikelen hierover, die voor ons grotendeels onbegrijpelijk zijn.

quote:

Op dinsdag 18 maart 2014 14:47 schreef BasEnAad het volgende:
Stel dat het multiversum bestaat.
Moet ik me voorstellen dat al die universa in een grote soep drijven, of dat ze in de opgekrulde 7/8/9/10/11e dimensie zich verschuilen?

quote:

Op dinsdag 18 maart 2014 00:21 schreef Parafernalia het volgende:

[..]

Maar als een gebied van ons is afgesloten door de snelheid van het licht is het toch nog steeds ons universum?

Inflationary cosmology on trial

quote:

Op woensdag 19 maart 2014 09:41 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Ik denk dat de meeste kosmologen het multiversum als exotisch zien. Hoe je erbij komt dat inflatie het multiversum impliceert is me een raadsel

quote:

Op woensdag 19 maart 2014 15:06 schreef BasEnAad het volgende:

[..]

Zeggen ze nou dat alle universa uit dezelfde oerknal zijn ontstaan? Of begrijp ik het verkeerd?

quote:

Op donderdag 20 maart 2014 15:23 schreef meth1745 het volgende:

[..]

Geen enkel bewijs, slechts theoretische speculaties?
Theory of the gaps? "We weten niet waarom de fysische waarden zodanig zijn dat in het heelal leven mogelijk is, dus postuleren we een multiversum waarin alle mogelijke waarden voorkomen."
Er zijn heel wat aanwijzingen of bewijzen voor inflation, maar niet voor eternal inflation.

quote:

Op donderdag 20 maart 2014 15:51 schreef meth1745 het volgende:
Ik druk me slecht uit; bedoelde eigenlijk dat het de reden was waarom het zo populair was.

quote:

Op donderdag 20 maart 2014 15:51 schreef meth1745 het volgende:
aar bewijst deze ontdekking één specifiek model van inflatie, met name chaotic inflation? Weinigen twijfelden aan het bestaan van inflatie, dus op zich verandert er niet zo veel, tenzij deze ontdekking bepaalde inflatie modellen uitsluit, en daar heb ik tot nu toe niets over gehoord.

quote:

Op zaterdag 22 maart 2014 10:22 schreef Molurus het volgende:
Dat is alvast 1 cowboyverhaal dat is ontmaskerd.

quote:

Op zaterdag 22 maart 2014 12:49 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Kun je me een tekstboek over kosmologie quoten waar dit beweerd en onderbouwd wordt?

Ik heb tientallen praatjes en conferenties hierover gevolgd, en kan me slechts tweemaal herinneren dat er over een multiversum werd gesproken. Eentje was van Linde zelf. Ik heb ook nooit meegekregen dat het mainstream was, ook niet in snaartheorie.

quote:

"It's hard to build models of inflation that don't lead to a multiverse," Alan Guth, an MIT theoretical physicist unaffiliated with the new study, said during a news conference Monday. "It's not impossible, so I think there's still certainly research that needs to be done. But most models of inflation do lead to a multiverse, and evidence for inflation will be pushing us in the direction of taking [the idea of a] multiverse seriously."

quote:

"In most of the models of inflation, if inflation is there, then the multiverse is there," Stanford University theoretical physicist Andrei Linde, who wasn't involved in the new study, said at the same news conference. "It's possible to invent models of inflation that do not allow [a] multiverse, but it's difficult. Every experiment that brings better credence to inflationary theory brings us much closer to hints that the multiverse is real."

quote:

Op zaterdag 22 maart 2014 14:54 schreef Molurus het volgende:
"It's hard to build models of inflation that don't lead to a multiverse,"

"In most of the models of inflation, if inflation is there, then the multiverse is there,"

"And that theory is linked to the idea that the universe is constantly giving birth to smaller "pocket" universes within an ever-expanding multiverse."

Ik vind het eerlijk gezegd nog een beetje vaag. Maar erger: veel verder dan 'het wordt gesuggereerd door een deel van de modellen' gaat het niet.

Niemand lijkt te begrijpen waarom dat zo zou moeten zijn, alleen dat het volgt uit een deel van de modellen - waarvan niemand weet of ze kloppen.

Moeten we nu statistiek gaan uitvoeren op de verschillende modellen en daaruit concluderen dat het multiversum bestaat? Is dat solide wetenschap? Of is het een illusie die het gevolg is van ons beperkte begrip van het universum en de modellen daarvan?

Om even in het verleden te kijken: Ptolemaeus en Copernicus gingen beide uit van het bestaan van epicykels om de retrograde beweging van planeten te verklaren. Het werd 'gesuggereerd' door hun eigen modellen. Pas toen Kepler het echt begreep bleek dat die helemaal niet bestonden en dat ze een puur modelmatige illusie waren.

quote:

Op zaterdag 22 maart 2014 16:42 schreef meth1745 het volgende:

[..]

Maar wat maakt het een multiverse in dat geval? Waarom krijg je zo nieuwe universums in plaats van een voortdurende uitbreiding van het bestaande universum? Waarom liggen die gebieden niet gewoon heel ver van ons af, ver voorbij de event horizon?

quote:

Op maandag 24 maart 2014 09:37 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Ik zal het binnenkort es beter bekijken, inclusief je video, maar ik herken er zelf weinig in en vind er in mijn eigen tekstboeken niks over. Persoonlijk ben ik altijd wat huiverig om multiversa als verklaring te gebruiken ( in dit geval dat we het mechanisme achter inflatie nog niet goed begrijpen) omdat het al snel ruikt naar metafysica ipv fysica, maar da's persoonlijk

Ik ben wel bekend met het idee, maar dat het aangehangen wordt door het gros van de kosmologen is denk ik niet waar. Maar misschien kom ik uit een nuchtere onderzoeksgroep

quote:

Op maandag 24 maart 2014 14:45 schreef drijfhout het volgende:

[..]

Zijn er andere entiteiten in de fysica die uniek (enkelvoudig) zijn, dan het universum?
Zou een fysicus kunnen leven met een enkel uniek element dat van geen enkele soort deel uitmaakt inde natuur?

Alles dat ik ken in de fysica maakt deel uit van een soort. Dat gaat van elementaire deeltjes tot zwarte gaten, en alles daartussen. Individuen maken altijd deel uit van een soort. Is dat juist voor een fysicus niet een enorme afwijkende denkstap, om er heel gemakkelijk vanuit te gaan dat het universum enkel en uniek is?? Het lijkt mij in aanleg een tegennatuurlijke veronderstelling.

quote:

Op dinsdag 25 maart 2014 09:58 schreef drijfhout het volgende:

[..]

Nee. Maar is er meer bewijs voor een enkelvoudig en uniek universum dan? Ik vraag me gewoon af waarom het voor mensen als haushofer dan gemakkelijker of logischer zou zijn om daar vanuit te gaan, dan van een multiversum.

Dat je mijn redenering in de vorige post terecht een indirecte redenering noemt, ontkracht de stelling natuurlijk evenmin als dat hij deze bewijst. Ooit gingen "we" als mensheid er natuurlijk ook vanuit dat de aarde en de zon en de maan uniek waren, maar niets blijkt uniek uiteindelijk. Behalve het universum zelf dan?? Daar moet dan toch ook een goede reden voor bestaan, als dat heden nog de gangbare veronderstelling is? Ik ben nieuwsgierig naar de reden van die aanname dat het universum uniek zou zijn.

quote:

Op woensdag 26 maart 2014 08:51 schreef Haushofer het volgende:
Omdat er alsnog geen concrete onderbouwingen zijn voor multiversa,