A menudo escucho que la inflación cósmica ocurre rápidamente después del Big Bang, pero nunca he encontrado ninguna explicación para ello. ¿Qué supuestamente causó este período inflacionario en el universo primitivo? Además, mi suposición es que las leyes de la física, es decir, la velocidad de la luz y la relatividad, no existieron durante la inflación, sino que fueron efectos posteriores. ¿Es esa una suposición correcta? ¡Gracias!
Con la materia normal, la fuerza de la gravedad depende del tensor de tensión-energía que, en un universo homogéneo isótropo, tiene trazas de . La presión positiva de las partículas relativistas (fotones y neutrinos) aumenta la gravedad al frenar la expansión. En la teoría de la inflación, se supone que hubo un campo escalar de presión negativa en el universo que comenzó en un "estado de falso vacío". Es decir, la densidad de energía del campo cayó muy lentamente a medida que el universo se inflaba y, por lo tanto, la energía total de este campo creció a medida que crecía el volumen del universo. La presión del campo era negativa, superando las fuerzas de compresión de la gravedad de la materia normal, por lo que la gravedad era fuertemente repulsiva. La presión negativa expandió rápidamente esta sección del universo por muchos factores.
A lo largo de esta epopeya de inflación, se espera que la física estándar se mantenga con solo la adición de este nuevo campo escalar. Se presenta porque ayuda a explicar por qué todo el universo visible hoy es tan homogéneo. Previamente, las subregiones del universo visible que están lejos unas de otras no habrían estado en contacto de ninguna manera hasta mucho después de la época de recombinación observada por los experimentos de fondo de microondas. También explica por qué la curvatura del universo es casi plana. Convirtió una pequeña sección del universo en radios extremadamente grandes y, por lo tanto, en una pequeña curvatura.
No conocemos los detalles sobre el campo escalar inflacionario. En la teoría cuántica de campos, existen múltiples campos cuánticos (como el campo de Higgs) que, en un mínimo local de energía, se encuentran en un estado de vacío (es decir, no tienen partículas). Las partículas de inflatón son excitaciones en este campo, donde se desvía del estado de vacío. Estos se descompusieron en las partículas densas y calientes del Big Bang.
Tracy Cramer
Py-ser
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