büyük patlama sonrasında, uzayın hızlı bir şekilde genişlemesini ele alan teori. enflasyon, enflasyon teorisi, şişme teorisi gibi birçok isimle anılır.

böyle bir teorinin çıkış noktası, büyük patlama teorisi'nin yanıtlayamadığı birkaç büyük sorudur.

1- ufuk problemi

kozmik mikrodalga arka plan ışınımını incelediğimizde, bunun geniş ölçekte çok homojen olduğunu görürüz. bu neden sorun olsun ki diyebilirsiniz. şundan: normal şartlarda, örneğin bir fincan sıcak kahveyi masa üzerinde bıraktığınızda, bir süre sonra kahve, kendisinden daha soğuk olan hava ile yaptığı ısı alışverişi nedeniyle soğuyacaktır. yani birbiriyle etkileşim halinde olan ve sıcaklıkları farklı sistemler, ısı alışverişi yapar ve aynı sıcaklığa ulaşırlar.

büyük patlama'dan sonra eğer evren yavaşça genişlese ve evrenin her bölgesi ısı alışverişi yapacak zaman bulsaydı, günümüze dek soğudukça her tarafının aynı sıcaklığa ulaşmasını sağlayabilirdi. fakat patlamadan sonra evrenin son derece hızlı genişlediği ve hiçbir bölgenin birbiriyle ısı alışverişi yapacak zaman bulamadığı tahmin ediliyor. bu durumda her yerde aynı olan, yani homojen olan bu dağılımın bir açıklamaya ihtiyacı var. o açıklama da enflasyon kuramı ile sağlanabiliyor.

buna göre, patlamanın hemen ardından gelen kısacık bir süre içerisinde evrenin her bölgesi birbirine, o ısı alışverişini yapacak kadar yakındı ve alışveriş kısacık bir sürede tamamlandıktan sonra evren üstel olarak genişledi. tüm bölgeler birbirinden kısacık bir süre içinde ve aynı sıcaklığa sahip şekilde uzaklaştılar.

2 - düzlük problemi

bu problem, evrenin şeklini belirleyen nihai şey ile yani onun kritik yoğunluğu ile ilgili. kritik yoğunluk aslında biraz teorik bir değer. evrenin gerçek yoğunluğunu bununla kıyasladığımızda, evrenin sahip olması muhtemel şekli tahmin edebiliyoruz. bugün bildiğimiz kadarıyla evrenin yoğunluğu neredeyse kritik yoğunlukla aynı.

peki bu niye sorun olsun? bu tek başına sorun değil, ama şu şekilde bakıldığında bir sorun olduğunu görüyoruz: evrenin yoğunluğu tam olarak şu anda içerisinde var olan şeylerle beraber var olmaya devam edebilmesi için ne gerekiyorsa tam da o kadar. yani ilginç bir hassas ayar yapılmış ve evren kritik yoğunluktan az ya da çok bir değere sahip olarak farklı bölgelerde farklı özelliklere bürünmemiş. yani evrende herhangi bir farklılaşma, bir pürüz falan göremiyoruz.

ayrıca eğer gerçek yoğunlukla kritik yoğunluk bire bir aynı olsaydı, evrenin genişlemesi gittikçe yavaşlayacaktı ve evren belki de çökecekti. bu ince ayarın nasıl gerçekleştiği konusu, büyük patlama teorisi için bir muamma.

kozmik enflasyon teorisi, evrenin, büzüşük bir balonun şişirildikten sonraki pürüzsüz hali gibi, ani bir şekilde şişerek düz hale geldiğini ileri sürer.

bu 2 problem, cevaplanması gereken en büyük sorular, ama bunlardan başka 2 problemimiz daha var:

3- manyetik tek kutupluluk

bu meseleye göre evrende, ilk patlamadan hemen sonra ortaya çıkan ve evrenin yoğunluğuna önemli miktarda katkıda bulunan, büyük kütleli bir parçacık grubu görmemiz gerekirdi. oysa gözlemler, böyle bir şeyin olmadığını gösteriyor. tabi görmemiş olmamız, ille de var olmadıkları anlamına gelmez. henüz keşfedilmemiş de olabilirler, ama bu gözlenememe durumu yine de bir sorun olarak önümüzde duruyor.

şişme evresi, bu türden ağır parçacıkların, oluşum sırasında aşama aşama parçalandığına ve günümüzde bildiğimiz hafif parçacıklara dönüşene kadar bu parçalanmanın sürdüğüne ilişkin kanıtlar sunar.

4- evrendeki büyük yapılar

galaksiler ve içlerindeki cisimler gibi yapıların tam olarak nasıl oluştuğu da bir sorundur. yani geniş ölçekte bakıldığında homojen olan evren, çok küçük ölçeklerde bakıldığında homojen bir dağılıma sahip değildir. bunun mümkün olabilmesi için daha patlama anında bir homojen olmama durumunun var olması gerekir.

kozmik enflasyon bu homojen olmama durumunu, kuantum çalkalanmalar ile açıklamayı başarmıştır.

edit: bu önemli teoriyi ortaya atan kişi kozmolog ve teorik fizikçi alan guth'tur.