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Carroll ha trabajado en una serie de temas en cosmología teórica, teoría de campo y teoría de la gravitación. Sus trabajos de investigación incluyen modelos y restricciones experimentales sobre violaciones de la invariancia de Lorentz; la aparición de curvas cerradas en forma de tiempo en la relatividad general; variedades de defectos topológicos en la teoría de campo; y dinámica cosmológica de dimensiones espacio-temporales adicionales. En los últimos años ha escrito extensamente sobre modelos de energía oscura y sus interacciones con la materia ordinaria y la materia oscura, así como modificaciones de la relatividad general en cosmología.
Carroll también ha trabajado en el problema de la flecha del tiempo. Él y Jennifer Chen afirman que el Big Bang no es una ocurrencia única como resultado de toda la materia y la energía en el universo que se origina en una singularidad al comienzo de los tiempos, sino que es uno de los muchos eventos de inflación cósmica resultantes de las fluctuaciones cuánticas de Aspirar energía en un espacio frío De Sitter. Carroll y Chen afirman que el universo es infinitamente viejo, pero nunca alcanza el equilibrio termodinámico ya que la entropía aumenta continuamente sin límite debido a la disminución de la densidad de materia y energía atribuible a la inflación cósmica recurrente. Afirman que el universo es “estadísticamente simétrico en el tiempo” en la medida en que contiene progresiones iguales de tiempo “hacia adelante y hacia atrás”.
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Parte de su trabajo ha sido sobre violaciones de simetrías fundamentales, la física de la energía oscura, modificaciones de la relatividad general y la flecha del tiempo. Recientemente comenzó a enfocarse en los temas básicos de la cosmología, la mecánica estadística, la mecánica cuántica y la complejidad.
Esto habla de lo genial que es y lo afortunado que puede ser estar sentado en su clase y obtener lo mejor de él.
Buena suerte…