Ambas propiedades son necesarias para que el inflatón explique lo que la inflación cosmológica es capaz de explicar, la gran expansión del espacio que lo hace suave.
Pero ambas propiedades pueden derivarse teóricamente de la teoría básica de campo, también.
La densidad de energía sigue siendo la misma porque el inflatón tiene la energía potencial [matemática] V (\ phi) [/ matemática] y porque el valor del inflatón [matemático] \ phi [/ matemática] está suficientemente lejos del punto donde el potencial la energía se minimiza, la energía potencial en sí misma en la burbuja es casi constante.
- ¿Existe un conflicto entre cosmologías observacionales y teóricas?
- ¿Cómo se creó el agua en el universo?
- ¿Es cierto que el universo explotaría si alguien creara un contenedor desprovisto de materia o partículas?
- ¿Cómo se determinaron inicialmente las luminosidades de las variables cefeidas?
- ¿Se detiene el tiempo en el horizonte de eventos de un agujero negro supermasivo que gira rápidamente o la velocidad de la rotación BH impide que eso suceda?
La presión negativa se predice porque la energía potencial [matemática] V (\ phi) [/ matemática] actúa igual que la constante cosmológica (cuyo valor finalmente varía): el tensor de energía de estrés derivado de este tipo de energía potencial es [matemática] T _ {\ mu \ nu} = \ rho \ cdot g _ {\ mu \ nu} [/ math]. El componente tiempo-tiempo del tensor métrico da la densidad de energía positiva habitual. Pero el tensor métrico también tiene los componentes espacio-espacio con el signo opuesto (relativamente al signo del componente tiempo-tiempo), y estos componentes espaciales del tensor métrico producen la presión negativa, que obedece numéricamente a [matemática] p = – \ rho [/ math], es igual a la densidad de energía hasta el signo opuesto.
La energía potencial del campo inflatón actúa como la constante cosmológica que usamos hoy como “energía oscura” para explicar la continua expansión acelerada del Universo, excepto que 1) la densidad de energía del inflatón es mayor en docenas de órdenes de magnitud, y 2 ) el inflatón (y su energía potencial) no es del todo constante. En cambio, el inflatón finalmente llega al punto donde se minimiza la energía potencial y, por lo tanto, la expansión inflacionaria termina en ese punto.
No hay nada especulativo o incierto sobre (y no hay ilusiones en) estas propiedades de los campos inflaton. El poder de la cosmología inflacionaria es asumir algunos campos escalares, que son posiblemente tan naturales e inevitables como los campos de calibre, los campos de Dirac y otros que conocemos (el campo de Higgs es un ejemplo de un campo escalar que ya se descubrió, y su las propiedades fueron, de hecho, lo que hizo que Alan Guth inventara la inflación desde el principio): se comportan automática e inevitablemente de la manera perfecta para desempeñar el papel de la expansión antes de la época convencional del Big Bang.
