В физической космологии инфляционная эпоха была периодом в эволюции ранней Вселенной , когда, согласно теории инфляции , Вселенная претерпела чрезвычайно быстрое экспоненциальное расширение . Это быстрое расширение увеличило линейные размеры ранней Вселенной по меньшей мере в 10 26 раз (а возможно, и в гораздо большем размере), и, таким образом, увеличило ее объем по меньшей мере в 10 78 раз. Расширение в 10 26 раз эквивалентно расширению объекта в 1 нанометр (10 −9 м , примерно половина ширины молекулы ДНК ) в длину до одного примерно 10,6 световых лет (около 62 триллионов миль).
Вакуумное состояние — это конфигурация квантовых полей, представляющая локальный минимум (но не обязательно глобальный минимум) энергии.
Инфляционные модели предполагают, что примерно через 10−36 секунд после Большого взрыва вакуумное состояние Вселенной отличалось от наблюдаемого в настоящее время: инфляционный вакуум имел гораздо более высокую плотность энергии.
Согласно общей теории относительности , любое состояние вакуума с ненулевой плотностью энергии порождает отталкивающую силу, которая приводит к расширению пространства. В инфляционных моделях раннее состояние вакуума с высокой энергией вызывает очень быстрое расширение. Это расширение объясняет различные свойства современной Вселенной, которые трудно учесть без такой инфляционной эпохи.
Большинство инфляционных моделей предполагают скалярное поле, называемое полем инфлатона , обладающее свойствами, необходимыми для наличия (как минимум) двух вакуумных состояний.
Точно неизвестно, когда закончилась инфляционная эпоха, но считается, что это произошло между 10−33 и 10−32 секундами после Большого взрыва. Быстрое расширение пространства означало, что любые потенциальные элементарные частицы (или другие «нежелательные» артефакты, такие как топологические дефекты), оставшиеся со времен до инфляции, теперь были очень тонко распределены по Вселенной.
Когда поле инфлатона перешло в состояние вакуума с низкой энергией, которое мы наблюдаем в настоящее время, огромная разница в потенциальной энергии высвободилась в виде плотной, горячей смеси кварков, антикварков и глюонов, когда оно вошло в электрослабую эпоху .