Teoria inflacionaria resumen

¿Tiene fin el universo?

Según el modelo cosmológico estándar, en la fase actual de la historia del Big Bang, el universo comenzó hace unos catorce mil millones de años. Inicialmente, el universo era caliente y denso, con partículas en interacción. Se ha conjeturado que antes de esta fase, el universo sufrió un breve periodo de expansión acelerada conocido como inflación, cuando las fluctuaciones cuánticas, estiradas a escalas cosmológicamente grandes, se convirtieron en las semillas de las estrellas y galaxias del universo. Según la teoría de la inflación, a medida que el universo se expande exponencialmente rápido, su geometría se vuelve plana, lo que se confirmó experimentalmente hacia el año 2000. Los teóricos tuvieron entonces que utilizar las leyes de la física para resolver el problema de cómo hacer que la inflación se detuviera para que el universo se enfriara y empezara a formarse la estructura.

A quién se le ocurrió la teoría inflacionaria

En cosmología física, la inflación cósmica, inflación cosmológica o simplemente inflación, es una teoría de la expansión exponencial del espacio en el universo primitivo. Se cree que la época inflacionaria duró entre 10-36 segundos y entre 10-33 y 10-32 segundos después del Big Bang. Tras el periodo inflacionario, el universo siguió expandiéndose, pero a un ritmo más lento. La aceleración de esta expansión debida a la energía oscura comenzó cuando el universo ya tenía más de 7.700 millones de años (hace 5.400 millones de años)[1].

La teoría de la inflación se desarrolló a finales de los 70 y principios de los 80, con notables contribuciones de varios físicos teóricos, entre ellos Alexei Starobinsky en el Instituto Landau de Física Teórica, Alan Guth en la Universidad de Cornell y Andrei Linde en el Instituto de Física Lebedev. Alexei Starobinsky, Alan Guth y Andrei Linde ganaron el Premio Kavli 2014 “por ser pioneros en la teoría de la inflación cósmica”[2], que se siguió desarrollando a principios de la década de 1980. Explica el origen de la estructura a gran escala del cosmos. Las fluctuaciones cuánticas en la región inflacionaria microscópica, magnificadas a tamaño cósmico, se convierten en las semillas del crecimiento de la estructura en el Universo (véase formación y evolución de galaxias y formación de estructuras)[3] Muchos físicos también creen que la inflación explica por qué el Universo parece ser el mismo en todas las direcciones (isótropo), por qué la radiación cósmica de fondo de microondas se distribuye uniformemente, por qué el Universo es plano y por qué no se han observado monopolos magnéticos.

Pruebas de la teoría del universo inflacionario

Según la teoría de la inflación, el Universo primitivo se expandió exponencialmente rápido durante una fracción de segundo tras el Big Bang. Los cosmólogos introdujeron esta idea en 1981 para resolver varios problemas importantes de la cosmología.

Uno de ellos es el problema del horizonte. Supongamos, por un momento, que el Universo no se expande. Ahora imaginemos que un fotón se liberó muy pronto en el Universo y viajó libremente hasta chocar con el Polo Norte de la Tierra. Ahora imaginemos que se libera otro fotón al mismo tiempo, pero “opuesto” al primero. Impactará contra la Tierra en el Polo Sur. ¿Podrían estos dos fotones intercambiar alguna información desde el momento en que son liberados? Evidentemente no, porque el tiempo necesario para enviar información de un fotón al otro sería dos veces la edad del Universo. Los fotones están causalmente desconectados. Están fuera del horizonte del otro.

Sin embargo, observamos que los fotones procedentes de direcciones opuestas deben haberse comunicado de alguna manera, porque la radiación cósmica de fondo de microondas tiene casi exactamente la misma temperatura en todas las direcciones sobre el cielo.

Teoría de la inflación eterna del universo

En cosmología física, la inflación cósmica, inflación cosmológica o simplemente inflación, es una teoría de expansión exponencial del espacio en el universo primitivo. Se cree que la época inflacionaria duró entre 10-36 segundos y entre 10-33 y 10-32 segundos después del Big Bang. Tras el periodo inflacionario, el universo siguió expandiéndose, pero a un ritmo más lento. La aceleración de esta expansión debida a la energía oscura comenzó cuando el universo ya tenía más de 7.700 millones de años (hace 5.400 millones de años)[1].

La teoría de la inflación se desarrolló a finales de los 70 y principios de los 80, con notables contribuciones de varios físicos teóricos, entre ellos Alexei Starobinsky en el Instituto Landau de Física Teórica, Alan Guth en la Universidad de Cornell y Andrei Linde en el Instituto de Física Lebedev. Alexei Starobinsky, Alan Guth y Andrei Linde ganaron el Premio Kavli 2014 “por ser pioneros en la teoría de la inflación cósmica”[2], que se siguió desarrollando a principios de la década de 1980. Explica el origen de la estructura a gran escala del cosmos. Las fluctuaciones cuánticas en la región inflacionaria microscópica, magnificadas a tamaño cósmico, se convierten en las semillas del crecimiento de la estructura en el Universo (véase formación y evolución de galaxias y formación de estructuras)[3] Muchos físicos también creen que la inflación explica por qué el Universo parece ser el mismo en todas las direcciones (isótropo), por qué la radiación cósmica de fondo de microondas se distribuye uniformemente, por qué el Universo es plano y por qué no se han observado monopolos magnéticos.