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오늘날의 우주는 소립자 물리학의 에너지 세계와 거의 관련이 없어 보입니다. 그러나 오늘날의 우주는 팽창하고 있고 온도가 0이 아니기 때문에 우주론의 거시 세계와 소립자의 미세 세계 사이의 연결은 피할 수 없습니다. 팽창하는 우주를 설명하는 비교적 간단한 방정식은 시간을 거슬러 올라가는 것처럼 쉽게 실행할 수 있습니다. 그런 다음 우주는 입자 물리학의 표준 모델에서 정의하는 모든 입자로 구성된 상태에서 빅뱅을 통해 진화한 것이 분명합니다. 입자 물리학과 우주론 사이의 연결은 너무 강해서 표준 우주론 모델은 일반 상대성 이론과 함께 입자 물리학의 표준 모델을 기본 구성 요소로 가정합니다.
우주 어디에도 반물질에 대한 증거는 없습니다. 빅뱅을 통한 핵 합성의 성공은 109개의 광자마다 대략 하나의 바리온이 있음을 보여줍니다. 즉, 우주의 바리온 비대칭은 10-9입니다. 이 작은 숫자는 우주론 전체에 있어 큰 문제로 밝혀졌습니다. 만약 우주가 동일한 수의 중저 석과 반 중경으로 시작했다면, 그들은 매우 효율적으로 소멸되었을 것이며 오늘날의 중경 대 광자 비율은 너무 작을 것입니다. 이러한 문제에 대한 해결책은 입자 물리학에서 실마리가 밝혀졌습니다. 동일한 수의 바리온과 안티 바리온 (즉, 순 바리온 초과가 없는 것)으로 시작하는 우주에서 안티 바리온보다 초과 바리온을 생성하려면 바리온 수를 위반하는 물리적 프로세스가 필요합니다.
한 천문학자는 1960 년대에 모든 모델에서 평형을 벗어난 바리온 수 위반이 필수적인 요소라고 지적했습니다. 이는 바리온이 초과되는 현상을 설명합니다. 바리온 수 위반을 포함한 이러한 조건은 표준 모델의 GUT (Grand Unified Theory) 확장에 있어 자연스러운 특징입니다. 바리온 수는 에너지가 낮은 상태에서 거의 완벽하게 보존되지만, GUT는 강도 및 전자기 상호 작용을 통합하려는 탐구에서 여전히 상호 작용을 보이고 있습니다. 바리온과 렙톤 수 보존을 모두 위반하고 이러한 상호 작용은 큰 에너지에서 강해집니다. 우주가 이러한 큰 에너지와 관련된 온도를 통해 냉각됨에 따라 중력 위반 상호 작용은 올바른 크기의 중대 비대칭을 동적으로 생성할 수 있게 합니다.
GUT는 입자 물리학과 우주론의 결합으로 생긴 모델입니다. GUT 우주론의 또 다른 갈래인 자기 단극 자 (magnetic monopoles)의 우주론적 의미는 그리 단순하지 않습니다. GUT 우주 대칭이 통합에서 파괴로 진화함에 따라, 표준 우주 모델에서 매우 거대한 유물을 생성할 수밖에 없게 되었니다. 이러한 토폴로지 유물의 점과 같은 다양성을 자기 모노폴이라고하며 대부분의 GUT에 대한 예측은 다양한 형태로 존재합니다. GUT와 우주론의 결합은 모노폴 문제로 인해 운명을 맞이하는 것으로 보입니다.
GUT 우주론의 결합을 구하기 위해 입자 물리학자들은 자발적인 대칭 파괴가 일어나야하는 시기에 대해 초기 우주의 진화를 조사하기 시작했습니다. 그리고 거기서 그들은 단극 자 문제에 대한 해결책뿐만 아니라 표준 우주론에 대한 중요한 요소인 '인플레이션'을 발견했습니다. 인플레이션의 일반 이론에서 우주는 GUT 대칭 파괴 중 하나가 진행되는 동안 진공 에너지에 의해 지배되고 기하급수적인 성장 기간을 거치며 크기가 약 40 배 증가합니다. 이 시나리오에서는 우주에 GUT 단극이 하나만 남아 있으므로 단극 문제가 사라집니다. 더 중요한 것은 인플레이션이 표준 우주론의 몇 가지 결함을 설명하는 데 도움이 된다는 것입니다. 적어도 100,000 년의 나이에 우주는 표준 우주론이 인과 적으로 연결되지 않았다고 예측하더라도 매우 거의 등온으로 보입니다. 결국 은하계와 은하단을 일으키는 밀도 섭동의 기원은 없으며 우주는 평평하지 않더라도 이에 현저하게 가까워서 최소한의 미세 조정이 필요합니다. 인플레이션은 패치에 존재하는 양자 변동과 함께 인과적으로 연결된 패치를 관측 가능한 우주보다 더 큰 거의 제로 곡률 영역으로 팽창시킴으로써 이러한 문제를 해결합니다. 단극자 문제에 대한 해결책은 과학자들로 하여금 우주의 진화에 대한 생각을 상당히 수정하게 했고, 대부분의 우주 학자들이 표준 빅뱅 우주론의 필수 성분으로 인플레이션 모델을 수용하게 되었습니다.