Modelo Inflacionario.
La inflación
cósmica es un conjunto de propuestas en el marco de la física
teórica para explicar la expansión ultrarrápida del universo en los
instantes iniciales y resolver el llamado problema
del horizonte.La
inflación fue por primera vez propuesta por el físico y cosmólogo
estadounidense Alan Guth en 19811 e
independientemente Andrei Linde,2 y Andreas Albrecht junto con Paul Steinhardt3 le dieron su
forma moderna.Aunque el
mecanismo responsable detallado de la física de
partículas para la inflación se desconoce, la imagen básica proporciona un
número de predicciones que se han confirmado por pruebas observacionales. La
inflación es actualmente considerada como parte del modelo cosmológico estándar
de Big Bang caliente.
La partícula
elemental o campo hipotético que se piensa
que es responsable de la inflación es llamada inflatón.La
inflación sugiere que hubo un periodo de expansión exponencial en el Universo
muy pre-primigenio. La expansión es exponencial porque la distancia entre
dos observadores fijos se
incrementa exponencialmente, debido a la métrica de expansión del Universo (un espacio-tiempo con esta propiedad es
llamado un espacio de
Sitter). Las condiciones físicas desde un momento hasta el siguiente son
estables: la tasa de expansión, dada por la constante
de Hubble, es casi constante, lo que lleva a altos niveles de simetría. La
inflación es a menudo conocida como un periodo de expansión acelerada porque
la distancia entre dos observadores fijos se incrementa a una tasa acelerante
cuando se mueven alejándose. (Sin embargo, esto no significa que el parámetro
de Hubble se esté incrementando, ver parámetro de deceleración). Motivación.La
inflación resuelve varios problemas en la
cosmología del Big Bang que fueron
señalados en los años 1970. Estos
problemas vienen de la observación que para parecerse a como es el
Universo hoy, el Universo tendría que haber empezado de unas
condiciones iniciales "especiales" o muy puestas a punto cerca del
Big Bang. La inflación resuelve estos problemas proporcionando un mecanismo
dinámico que conduce al Universo a este estado especial, de esta manera
formando un Universo como el nuestro mucho más natural en el contexto de la
teoría del Big Bang.La
inflación cósmica tiene el efecto importante de resolver heterogeneidades, anisotropía y la curvatura
del espacio. Esto pone al Universo en un estado muy simple, en el que está
completamente dominado por el campo inflatón y las únicas
heterogeneidades significativas son las débiles fluctuaciones cuánticas en
el inflatón. La inflación también diluye
partículas pesadas exóticas, como los monopolos
magnéticos predichos por muchas extensiones del modelo estándar de física de partículas. Si el Universo estuviese lo
suficientemente caliente como para formar tales partículas anteriores al
periodo de inflación, no serían observados en la Naturaleza, ya que serían tan
raras que es bastante probable que no haya ninguna en el Universo observable.
Juntos, estos efectos se llaman el "teorema de no-pelo inflacionario"5 por analogía
con el teorema de
no pelo para los agujeros negros.
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