Teoría inflacionaria

El universo inflacionario
De acuerdo con la teoría de la inflación , a principios del Universo se expandió exponencialmente rápido por una fracción de segundo después del Big Bang . Los cosmólogos introdujo esta idea en 1981 para resolver varios problemas importantes en la cosmología .Un modelo sencillo para la expansión del Universo es considerar el inflado del balón. Una persona en cualquierpunto del globo podría considerar a sí mismos como en el centro de la expansión, ya que todos los puntos vecinos son cada vez más lejos.
Las fluctuaciones cuánticas
Supongamos que antes de inflar el globo, escribo un mensaje en la superficie del globo, que es tan pequeño que no se puede leer. Inflar el globo hará que el mensaje legible para usted. Esto significa que la inflación actúa como unmicroscopio, que magnifica lo que estaba escrito en el globo inicial.
De manera similar podemos observar las fluctuaciones cuánticas que se crearon a principios de la inflación. La expansión del universo durante la época inflacionaria sirve como un enorme microscopio que magnifica las fluctuaciones cuánticas, que corresponde a una escala de menos de 10 -28 cm, a distancias cosmológicas. Estodeja huellas en la radiación del fondo cósmico de microondas (regiones más calientes y más frías) y en la distribución de las galaxias.
Después del período inflacionario, cuando se amplifican las fluctuaciones, la densidad de la materia variará ligeramente de un lugar a otro en el Universo. La gravedad hará que las regiones más densas para iniciar la contratación, que conduce a la formación de lasgalaxias.
¿Cuánta Materia contiene el Universo?
Sabemos, por supuesto, que el universo no está vacío sino lleno de materia, y la materia ordinaria a través de la gravedad atrae otro asunto, haciendo que la expansión del Universo a disminuir. Si la densidad del Universo supera un cierto umbral conocido como la densidad crítica, esta atracción gravitacional es lo suficientemente fuerte como paradetener y luego invertir la expansión del universo, causando eventualmente a colapsar en lo que se conoce como el "Big Crunch." Por otro lado, si la densidad media del Universo está a la altura de la densidad crítica, el Universo se expande para siempre, y después de un cierto punto, la expansión continúa tanto como si el universo estuviera vacía. Un universo crítico se encuentra en precarioequilibrio entre estas dos posibilidades.
¿Por qué un universo de densidad crítica?
Densidad crítica. Es la densidad necesaria para que la curvatura del universo sea cero (ver dinámica de la expansión). En el presente del universo, la densidad crítica es r0 =3H02/8pG = 1.879 h2 10-29 g/cm3, que corresponde a una densidad tan baja como la de la masa de 2 a 3 átomos de hidrógeno por metro cúbico(siempre, por supuesto obviando la incertidumbre en la constante de Hubble).
Desde hace algún tiempo se ha sabido que la densidad media de nuestro Universo está de acuerdo con la densidad crítica para dentro mejor que un factor de diez. Incluso con esa gran margen de error de este acuerdo es notable. El establecimiento de las condiciones iniciales de manera que la densidad media se mantiene cercanaa la densidad crítica para más de un momento fugaz es como tratar de equilibrar un lápiz en su punto. Un Universo inicialmente con densidad ligeramente subcrítica se convierte cada vez más rápidamente y pronto subcrítico prácticamente indistinguible de un universo vacío. Del mismo modo, un universo muy ligeramente supercrítico se derrumba rápidamente en un Big Crunch, sin llegar nunca a la vejezde nuestro Universo - en algún lugar en torno a doce millones de años. Para obtener un universo como el nuestro parece requerir el ajuste fino de la densidad inicial de acuerdo con la densidad crítica, con una precisión en torno a una parte en 10 60 !
Durante mucho tiempo se consideró más sencilla y estéticamente más agradable a postular que nuestro Universo es ahora de la densidad exactamente...