¿Por qué todo en el espacio se enfrió?

A través de mi investigación, aprendí eso;

De acuerdo con la termofísica, el calor siempre se mueve de un área de mucho calor a un área de poco calor. El espacio no tiene calor en absoluto. hace mucho frio

Sin embargo, si no me equivoco (no soy un tipo de física), según el Inflation Theory, el espacio se expandió extremadamente rápido. Así es como los físicos pueden explicar casi exactamente el mismo calor en todo el espacio. Lo que estoy preguntando es:

  • ¿Cómo explican los teóricos de la inflación el mismo calor en todo el espacio? ¿Es porque el calor total se dispersó por todas partes de manera uniforme y luego se enfrió en la misma cantidad? Si es así, ¿cómo es que todo el espacio se enfrió con la misma cantidad de calor?
  • Después de la inflación y la expansión, ¿por qué se enfrió el plasma caliente? ¿Cuál es la razón?
Comentario menor: las cosas no tienen calor.
En la teoría inflacionaria, al comienzo del universo, nuestro universo hoy en día era solo un punto. No había materia ordinaria, lo único que había era energía del vacío y el crecimiento casi exponencial del universo fue impulsado por la energía del vacío. Los campos escalares (la fuente postulada más razonable de energía de vacío) en el espacio fluctuarían mecánicamente cuánticamente (una de las fuentes de temperatura) y crearían anisotropías. Sin embargo, estas anisotropías se suavizarán debido a la inflación (puede interpretarlo como una fluctuación de temperatura en el espacio). no quedan caracteres, siguiente comentario..
Hay un nivel mínimo de fluctuación debido al efecto cuántico sin importar qué tan rápido se infle. Al final de la inflación, el espacio ya no creció tan rápido como antes, se crearon partículas (excitación de campos de materia) y las anisotropías de densidad en el espacio ya no pudieron diluirse y se agruparon. A medida que el universo se enfriaba más (la densidad media de la materia, la radiación), se formaban átomos y luego se formaban nubes de hidrógeno, elementos más pesados, moléculas, planetas... todo lo anterior hasta ahora son teorías, pero resulta que encajan bastante bien con observaciones.
Lamento la respuesta tardía y lamento no haberla recibido. ¿Puedes por favor simplificar más?
¿Alguien más encuentra esto irónico dado que la teoría de la inflación se desarrolló principalmente para explicar por qué el universo tiene la misma temperatura en todas partes?

Respuestas (1)

¿ Has oído hablar alguna vez del fondo cósmico de microondas ?

El CMB es una reliquia de cuando el universo se volvió "opaco", cuando, como dice Wikipedia,

protones y electrones combinados para formar átomos neutros. Estos átomos ya no podían absorber la radiación térmica, por lo que el universo se volvió transparente en lugar de ser una niebla opaca.

Así que los fotones se desacoplaron y se formó el CMB.

Curiosamente, la teoría de la inflación se postuló para explicar por qué el CMB tenía la misma temperatura en todo el espacio (también explica por qué, en las escalas más grandes, el universo es homogéneo, parece el mismo).

Después de la inflación y la expansión, ¿por qué se enfrió el plasma caliente? ¿Cuál es la razón?

Supongo que estás hablando de por qué el CMB se enfrió. La respuesta es que el universo se está expandiendo y, por lo tanto, los fotones del CMB se desplazan hacia el rojo , al igual que los fotones emitidos por una fuente que se aleja se desplazan hacia el rojo. A medida que los fotones se desplazan hacia el rojo, se enfrían y, por lo tanto, la temperatura del CMB desciende. Si te interesa, esta fórmula puede ser interesante:

T F = 2.725 ( 1 + z )
dónde T F es la temperatura del CMB y z es el corrimiento al rojo. Puede usar esto para calcular la temperatura de los fotones en cualquier momento o, alternativamente, si conoce la temperatura del CMB, puede calcular el corrimiento al rojo en cualquier momento.

¿Por qué todo en el espacio se enfrió?
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