¿Ocurrió la inflación cosmológica a velocidades mayores que ccc?

La respuesta simple a su pregunta es "sí": el universo se expandió a velocidades mucho mayores que$c$durante la época inflacionaria. Este período de tiempo fue muy rápido pero muy dramático, con una duración de aproximadamente$10^{-36}$a$10^{-32}$segundos. El universo se expandió, en este período muy corto, por un factor de$10^{26}$. Eso es bastante increíble, cuando lo piensas.

La inflación se propuso originalmente para resolver, entre otras cosas, el problema del horizonte, es decir, por qué el universo es isótropo y homogéneo (a gran escala). Esto significaría que todas las partes del universo estuvieron en "contacto causal" en un momento dado. La inflación es la explicación de esto.

Ahora bien, ¿qué tiene que ver todo esto con el CMB? Bueno, la temperatura del CMB es la misma en todo el universo: unos calentitos 2,7 Kelvin. Para que la temperatura sea uniforme, todas las regiones del universo tendrían que haber estado en contacto causal en algún momento; por tanto, la inflación explica la temperatura uniforme del CMB.

Sin embargo, el CMB no existió durante la época inflacionaria. Lejos de ahi. Se formó mucho más tarde, cuando el universo estaba en la madura edad de$379,000$años. Pero la razón por la que se formó (desacoplamiento de fotones) por igual en todo el universo es porque las condiciones eran aproximadamente iguales, debido a la inflación. El CMB estaba, y sigue estando, en todas partes. Nunca estuvo disponible durante la inflación y, como tal, no se vio afectado por ella.

Espero que esto ayude.

Mis fuentes para los tiempos:

Época inflacionaria

NASA

¿Significa eso que la inflación ocurrió antes de que se precipitaran las leyes actuales de la física (léase las cuatro fuerzas básicas), que c era mayor entonces que ahora?

NO Ya el concepto mismo de una velocidad de expansión es defectuoso. Expansión significa que los elementos del medio se alejan unos de otros con una velocidad relativa que es proporcional a su distancia (para distancias pequeñas). La constante de proporcionalidad, la tasa de expansión , es el concepto sensible aquí y tiene dimensión de una frecuencia. Actualmente, el universo se expande a unos 73 km/s/Mpc, que es la frecuencia natural más pequeña conocida. En la época de la inflación, la tasa de expansión fue mucho mayor.

Por supuesto, en distancias lo suficientemente grandes, cualquier expansión da como resultado velocidades superlumínicas, pero las leyes de la física solo limitan las velocidades relativas de los objetos en las proximidades.

Sí, aunque no solemos decir que "la expansión se produce más rápido que la luz". En la Relatividad General se puede crear espacio entre todos los puntos y eso puede resultar en puntos que estaban en contacto causal (es decir, podían verse entre sí) antes de la inflación, estando, después de la inflación, más lejos de lo que podía viajar la luz en la era de el universo. Básicamente, las reglas de la relatividad general son un poco más complicadas que las de la relatividad especial (que prohíbe acelerar un objeto a velocidades mayores que la velocidad de la luz).

Ahora mismo, dado que el espacio-tiempo local no se está expandiendo tan rápido como el universo visible (aquel que podemos ver porque está dentro de la distancia que recorre la luz en la edad del universo, c*t0), estamos volviendo a estar en contacto con regiones del espacio que estaban fuera de contacto desde el período inflacionario. A medida que pase el tiempo, podremos ver una superficie de fondo cósmico de microondas (CMB) más grande. Los puntos en la superficie del CMB no estuvieron en contacto con nosotros (o entre sí) si están separados por más de 7 grados desde antes del período inflacionario.