'Habrá recalentamiento' y otras preguntas relacionadas con la inflación [cerrado]

Tengo algunas preguntas básicas sobre la inflación:

  1. ¿Qué es recalentar exactamente? ¿Qué desencadenó el recalentamiento? ¿Es algo que uno saca de un sombrero? ¿A través de qué fuerza se produjo el decaimiento de la inflación?

  2. ¿Cómo puedo imaginarme el inflatón? Es un campo escalar, como el Higgs, ¿podríamos alguna vez esperar observar el inflatón? ¿Podemos asignar a la excitación del campo una masa?

  3. En el blog Quantum Frontier leí lo siguiente:

    "Una posible solución al valor superplanckiano del cambio del campo inflatón durante la inflación es que el campo no fue en línea recta sino que de alguna manera giró en círculos". ( Publicación de Preskill en Quantum Frontiers )

    ¿Qué significa "ir en círculos"? Que osciló alrededor de un mínimo del potencial (¿pero no es ese el fenómeno asociado al recalentamiento?) O es una identificación, por ejemplo ϕ ( X ) = ϕ ( X + 2 π ) ? (Esto parece aún más extraño: S.)

Gracias de antemano.

Respuestas (1)

  1. El recalentamiento es la descomposición del inflatón en las partículas que estamos observando actualmente. En el contexto de la teoría cuántica de campos, esto sucede simplemente porque hay un acoplamiento del campo de inflatón con el modelo estándar (y posiblemente con otras partículas, aún no observadas) directamente, o con un campo x que luego se acopla al Modelo Estándar y posibles ampliaciones. En el contexto de la teoría cuántica, el concepto de "fuerza" quizás no sea siempre la mejor manera de pensar sobre las interacciones de las partículas.

  2. El inflatón generalmente se toma como un campo escalar. Algunos modelos toman el campo de Higgs como el inflatón, aunque ha habido una discusión reciente sobre si los nuevos datos BICEP2 descartan tales escenarios de inflatón de Higgs. Alternativamente, uno puede usar un gran número norte 1 de campos escalares que juntos generan inflación. Esta parece una opción muy razonable si uno parte de la teoría de cuerdas, que normalmente da lugar a muchos campos escalares (si alguien sabe más sobre esto, cualquier aporte sería muy apreciado).

  3. Muchas personas están tratando de pensar en una forma de que el campo inflatón sufra un desplazamiento superplanckiano, algo que parece favorecido por los resultados de BICEP2. Las oscilaciones en torno a un mínimo que mencionas son algo diferente. En el contexto del (p)recalentamiento, las personas a menudo consideran el llamado escenario de curvatón . La ecuación de movimiento para el(los) campo(s) escalar(s) (asumiendo el potencial estándar V ( ϕ ) = 1 2 metro 2 ϕ 2 ) es

    ϕ + 3 H ϕ + metro 2 ϕ = 0
    Por lo tanto, si H metro 2 , los campos oscilarán. Esto sucede cuando el(los) campo(s) está(n) cerca del mínimo del potencial, porque H está relacionado (bajo condiciones de balanceo lento) con el potencial de inflación a través de la ecuación de Friedmann:
    H 2 = V 3 METRO Planck 2
    Alrededor del mínimo, por lo tanto, H es pequeña y la solución a la ecuación de movimiento es oscilatoria. Este es el escenario de curvatón ; es una de las formas posibles de modelar el (p)recalentamiento que se encuentra actualmente bajo investigación.