¿Por qué el campo inflatón?

El modelo cosmológico del Big Bang se basa en todo el conocimiento hasta ahora de la física de partículas, la física nuclear, la termodinámica, etc. para describir la historia del universo. Es un modelo basado en la Relatividad General, y la Relatividad General es una teoría clásica, no cuantizada.

En parte como respuesta a los problemas de los modelos cosmológicos conocidos como el "problema de la planitud" y el "problema del horizonte", Alan Guth propuso un período de inflación extraordinaria en una etapa temprana de la expansión "Big Bang" del universo.

Se supone una cuantización efectiva de la gravedad para ese período muy temprano en la historia del universo.

Provocada por la ruptura de la simetría que separa la fuerza fuerte, los modelos sugieren una fase inflacionaria extraordinaria en la era de 10^-36 segundos a 10^-32 segundos. Se presume que ha ocurrido más expansión en este instante que en todo el período (¿14 mil millones de años?) desde entonces.

Ya se está discutiendo una extensión del modelo estándar de física de partículas, en GUT, Grandes teorías unificadas . Tal extensión ciertamente tendrá una mayor cantidad de mesones de Higgs.

La razón por la que se habla de un inflatón en lugar de un Higgs es porque se propone una cuantización efectiva de la gravedad, no de la física de partículas. Puede ser que, si se desarrolla una teoría unificada para las cuatro fuerzas, y cuando se desarrolle, el infatón puede ser un tipo de Higgs, pero por el momento es un tema de investigación. Ciertamente, si uno está en el rango de energía de ruptura de simetría de la fuerza fuerte, uno está más allá del modelo estándar.

La cuantificación de la gravedad tiene éxito en las teorías de cuerdas y también en la incorporación de las simetrías del modelo estándar. Puede ser que una mayor investigación en este campo arroje luz sobre la necesidad o no de un campo inflatón separado. De momento parece que se asume como necesario. Esta revisión puede ayudar.