Inflación vs Big Bang

Las opciones según tengo entendido son

1. Hot Big Bang sin inflación

2. Hot Big Bang y luego un período de inflación

3. modesta explosión cálida seguida de un período de inflación que resulta en condiciones de un Big Bang caliente

Todos los 1, 2, 3 son completamente mecánicos cuánticos en sus primeras etapas, cuando se deben tener en cuenta los procesos rápidos en escalas de distancias pequeñas (tiempo de Planck, distancia de Planck). Todo puede entonces ser tratado por la relatividad general clásica una vez que la evolución ha pasado de una etapa tan temprana a una evolución más gradual.

Si hubiera inflación entonces habría sido a escalas energéticas$10^{15}$GeV o más, en momentos de orden$10^{-35}$s. Los primeros modelos sugirieron que tuvo lugar en este tipo de época, es decir, después de la primera era de Planck, pero los modelos han investigado posteriormente una gama más amplia de posibilidades que se remontan a épocas anteriores.

La evidencia de la inflación es indirecta; consiste en gran medida en el espectro de las anisotropías en el CMB. Ese mismo espectro podría haber surgido sin inflación, tal como lo entiendo, si la primera parte de un Big Bang (es decir, la era de Planck) hubiera resultado en el tipo correcto de fluctuaciones tempranas en densidad y curvatura. Sin embargo, no soy un experto en eso, así que quizás otros puedan comentar. La otra evidencia de la inflación es que no encontramos una alta densidad de monopolos magnéticos que predicen los modelos de física de partículas en estas escalas de energía muy altas, pero aquí estamos en un territorio desconocido. La evidencia en contra de la inflación es que requiere asumir condiciones iniciales muy especiales, de modo que en conjunto no está claro si ha explicado más cosas de las que ha supuesto. Para concluir, entonces, la cosmología inflacionaria sigue siendo un programa de investigación más que un resultado establecido; las presentaciones de esto en Wikipedia, etc. tienden a implicar que está mucho más asentado de lo que en realidad es.

La forma en que la inflación puede dar lugar a las condiciones de un Big Bang caliente es, en pocas palabras, que hay una transferencia de grandes cantidades de energía desde el campo inflatón a todos los demás campos al final de un episodio inflacionario, y si esta transferencia sucede de la manera correcta, y para impartir el impulso de la manera correcta, entonces uno tiene posteriormente la evolución de un universo en expansión descrito por la ecuación de campo de Einstein, desde un estado denso caliente, comenzando desde el tiempo$t_{(\mbox{end of inflation})}$que es el tiempo que normalmente se podría llamar$10^{-33}$s o algo así.