¿Tiene algún significado el tiempo antes del Big Bang, antes de que hubiera algo importante, solo plasma (tiempo de Planck)?

Se cree que la era de la cosmología del Big Bang comienza después de la era inflacionaria de la cosmología. Al final de la era inflacionaria de la cosmología hay un evento llamado Recalentamiento que lleva al Universo a la temperatura máxima que tuvo durante la era de la cosmología del Big Bang. Típicamente, solo se producen partículas muy ligeras durante el recalentamiento. (De hecho, todas las partículas podrían no tener masa si estuviese por encima de la transición de fase de electroválvula). El gas relativista que impregnaba el universo hizo que el universo se expandiera con una tasa de expansión dictada por la ecuación de Einstein para la relatividad general. Para la cosmología, estos pueden reducirse a las ecuaciones más humanas de Friedmann-Robertson-Walker (-Le Maitre).

A medida que el Universo se expandió, la densidad de energía en el Universo se diluyó y la temperatura bajó. La temperatura y el tiempo están directamente unidos y son frecuentemente intercambiables.
[matemáticas] t \ simeq \ frac {M _ {\ text {Pl}}} {T ^ 2} [/ matemáticas]
donde [math] t [/ math] es el tiempo desde el Big Bang, [math] T [/ math] es la temperatura en ese momento y [math] M _ {\ text {Pl}} [/ math] es el Planck scale [math] (M _ {\ text {Pl}} = (G_N) ^ {- \ frac {1} {2}}) [/ math].

Por lo tanto, el tiempo tiene un significado muy definido, incluso si ninguna partícula es capaz de medir el tiempo (porque no tienen masa). La cantidad que está rastreando el tiempo es la desviación del equilibrio térmico que está causando la lenta expansión del Universo.

Hay muchos relojes que registran el tiempo:

  • Cada partícula es básicamente un reloj en sí mismo. Es decir, cada partícula (masiva) tiene una frecuencia de Compton a la que oscila.
  • En el nivel microscópico, después del big bang caliente, todos esos diferentes tipos de partículas se dispersaron entre sí. El tiempo promedio entre colisiones es otra pieza de cronometraje.
  • El universo también se estaba expandiendo con una escala de tiempo característica conocida como el tiempo del Hubble (que era diferente en aquel entonces de lo que es ahora). Esta es otra pieza de cronometraje.
  • Esta expansión, junto con las propiedades de las distribuciones térmicas, da la relación uno a uno entre el tiempo y la temperatura en un universo dominado por la radiación que Jay Wacker escribió en su publicación (solo cierto en ese momento; ya no es cierto).

Entonces, sí, el tiempo definitivamente tiene un significado inmediatamente después del Big Bang.

Como nota de pie de página, el plasma también es importante, por lo que no tiene sentido decir “antes de que hubiera algo, solo plasma”. Además, la dominación de la radiación no comenzó en el momento de Planck: comenzó después del final de la inflación, después del período conocido como “recalentamiento”.

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