¿Qué hizo que el universo se expandiera en la época inmediatamente posterior a la inflación?

Creo que su pregunta se refiere a lo que se llama el problema de una "salida elegante" al final de la inflación, es decir, cómo las condiciones antes del final de un episodio inflacionario pueden conducir a las condiciones observadas después de la inflación, es decir , un universo muy uniforme con una expansión muy regular. Que yo sepa, ha resultado muy difícil argumentar de manera convincente que la inflación lleva a una salida airosa; lo mejor que podemos hacer (creo, esto se basa solo en la lectura general) es colocar condiciones muy especiales en el proceso inflacionario hipotético.

El espacio-tiempo no tiene inercia. La materia en ella sí, y la expansión es sólo la expansión de esa materia. Ver esta respuesta .

Si puede organizar el recalentamiento para producir una distribución de materia homogénea, isotrópica y en expansión (el problema de salida elegante mencionado en la respuesta de Andrew Steane ), entonces la expansión continua durante miles de millones de años es solo (la versión relativista general de) la primera ley de Newton . Nada necesita conducirlo.

Se espera que el inflatón decaiga en las partículas del modelo estándar, directa o indirectamente, poniendo fin a la inflación. Por lo tanto, después de la inflación, se supone que la expansión "es alimentada" (es decir, impulsada) por la energía de la radiación, es decir, los fotones reales, pero también todas las demás partículas del modelo estándar, ya que tenían una energía tan alta que todas ellas eran relativistas. lo que significa que su energía cinética era mucho mayor que su masa (en unidades naturales). A temperaturas más altas que la llamada escala electrodébil, también se supone que el mecanismo de Higgs aún no estaba en juego, lo que hace que todas las partículas no tengan masa y, de todos modos, sean relativistas. Después de que el universo se enfrió aún más, la mayoría de las partículas se volvieron no relativistas y los fotones perdieron mucha energía debido al corrimiento al rojo.

En realidad, cómo la radiación y la materia pueden impulsar la expansión es una discusión básica en todos los libros de texto de cosmología y guiones de conferencias, ¡así que recomiendo encarecidamente que investigue uno de estos!

El actual modelo de cosmología se denomina "Big Bang" porque su primera manifestación como modelo fue un "Bang" de energía, una explosión de lo que ahora es la energía total del universo, a partir de una singularidad que se permitió estar dentro de la relatividad general. . Solía ​​ser una bonita forma < con el tiempo a partir de la singularidad original. Ha evolucionado ahora a este complicado modelo.

Las observaciones continuas de la radiación cósmica de microondas, la necesidad de la mecánica cuántica cuando las distancias se vuelven muy pequeñas, que todavía existe la expansión del universo, no solo los límites de explosión cinemática, han desarrollado la versión actual del Big Bang anterior.

La mecánica cuántica se usa para distribuir los efectos de la singularidad en el tiempo 0, porque un principio básico de la física dominante es que la naturaleza subyacente de todo debe ser mecánica cuántica, por lo que la singularidad se vuelve borrosa.

Luego, la uniformidad de CMB requirió el período de inflación, donde la expansión fue rápida y homogeneizó la energía en todas partes, y luego aparecieron las partículas y, lentamente, a medida que el universo se expandía de acuerdo con el Bang original, llegamos al universo observable, que se observa que todavía se está expandiendo. , no solo después de una explosión inicial.

Usted pregunta:

¿Qué hizo que el universo se expandiera en la época inmediatamente posterior a la inflación?

Lo que explotó fue mucha masa/energía, y la explosión fue alimentada en el Big Bang original en el tiempo alrededor de 0. Todas las explosiones tienen una energía original impartida a las masas explosivas, que luego continúan siguiendo la cinemática. En el caso del Big Bang las cinemáticas son las de la relatividad general.

Con la necesidad de inflación, la suposición es que la energía de entrada de explosión original se ha expandido en el tiempo hasta el final de la inflación, en el gráfico anterior. Entonces se supuso que el ímpetu explosivo original del Big Bang se hizo cargo con una expansión constante.

Salvo que se ha observado que hay una expansión acelerada, como se ve en el gráfico. Esto se modela como energía oscura , y cómo sucede esto sigue siendo una cuestión de investigación teórica y observacional en curso.