Los cosmólogos ya no piensan que ese sea el caso, pero primero se necesita algo de historia. Antes de que surgiera la idea de la cosmología inflacionaria, la imagen del big bang era simple. La idea era la siguiente: si uno se integra en el tiempo usando la métrica FLRW [1], el universo estaba dominado por la radiación [2] en épocas muy tempranas; Como no sabíamos qué formaba esta radiación, uno supondría que el universo había estado dominado por la radiación incluso en épocas anteriores. Al integrar un universo dominado por la radiación hacia atrás en el tiempo, se llega a una singularidad pasada de espacio en la métrica en algún momento “inicial”.
Esa es la cosmología “clásica” del big bang, pero viene con una serie de problemas: el horizonte [3], la planitud [4] y los problemas de monopolo [5]. De un solo golpe, la inflación resuelve todos estos problemas. La idea detrás de la inflación es diferente en los primeros tiempos. La teoría moderna del big bang dice que el campo “inflatón” causó una expansión exponencial extremadamente rápida [6] del espacio-tiempo antes de que el universo fuera dominado por la radiación. Al final de la inflación, toda la energía potencial del inflatón se convirtió [7] en todas las partículas y campos modelo estándar que conocemos y amamos hoy.
Esto es solo intercambiar un conjunto de misterios por otro. Sin embargo, ya no hay ninguna “primera” vez en un universo inflacionario. De hecho, hay muchas posibilidades, y no hay consenso sobre lo que sucedió antes de que nuestro parche de espacio-tiempo inflacionario se convirtiera en el Universo observable que vemos hoy. Algunas de las posibilidades incluyen la inflación caótica, la inflación eterna, la nucleación de burbujas o la posibilidad de que lo suficientemente lejos en el universo (muy, muy, muy lejos de nuestro parche causal) haya estados de vacío completamente diferentes de la naturaleza.
- Si los campos son funciones que tienen un valor para cada punto en el espacio, ¿hubo algún momento en el tiempo en que todos los campos tuvieran un valor 0 para cada punto en el espacio?
- ¿Hay alguna forma de comunicarse desde el otro lado de un agujero de gusano o una dimensión paralela a esta? ¿Cómo lo harías / podrías hacerlo?
- ¿Por qué la masa se vuelve infinita a la velocidad de la luz? ¿Ha habido alguna evidencia de lo contrario de esta teoría?
- ¿Es posible construir mentalmente un espacio bidimensional sin imaginar una tercera dimensión en el fondo?
- ¿Cómo puede haber un número de dimensiones mayor que 3?
Pero al final, no es necesario que haya habido un momento anterior.
De hecho, en algún lugar, el tiempo podría no ser una cosa . Otro parche del universo podría tener una firma métrica diferente, lo que significa que no existe el tiempo. En este punto, estamos en el ámbito de la especulación salvaje, en lugar de la física. No nos entretengamos.
[1] La métrica de Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker describe un espacio-tiempo espacialmente isotrópico y homogéneo con un factor de escala variable en el tiempo. Esa es la métrica que, en orden, describe el Universo en escalas mayores a aproximadamente ~ 30 Mpc.
[2] Cuando la temperatura de la materia normal es muy alta, la masa de las partículas constituyentes no es importante; Esto hace que incluso las partículas masivas normales se comporten como la radiación.
[3] La temperatura en lados opuestos del universo es igual a una parte en 100,000; pero esas regiones del universo no estuvieron en contacto causal desde el principio, entonces, ¿cómo llegaron al equilibrio térmico?
[4] La curvatura de las rebanadas de 3 espacios del universo es muy cercana a 0; ¿Qué parece ajustar este valor?
[5] Un universo big-bang muy caliente debería haber producido algo llamado monopolos topológicos; ¿Por qué no vemos ninguno?
[6] Con un tiempo de plegado electrónico de aproximadamente [matemáticas] 10 ^ {- 33} [/ matemáticas] segundos, si recuerdo el número correctamente (pero vea el comentario de Jay Wacker a continuación).
[7] A través de un proceso aún sin resolver conocido como recalentamiento o precalentamiento, aunque probablemente solo debería llamarse calentamiento.
