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Antes del Big Bang – Inflación

No deberíamos ver el Big Bang como la creación del universo sino como la creación del universo tal como lo vemos. Este no ocurrió desde un punto, sino en todos lados dado que el universo siempre fue infinito. Esto se condice con las observaciones que indican que el universo es homogéneo e isotrópico, es decir, que es igual para cualquier observador dentro de este y en todas direcciones. (Principio Cosmológico).

La teoría del Big Bang es básicamente la teoría del “resultado” de una explosión ya que no dice nada de cómo ocurrió sino que explica el instante después de ocurrido como así tampoco de dónde vino la materia de la misma.

En ese instante se formó la mayor parte de la materia que actualmente mantiene las mismas proporciones de 75-25% de Helio e Hidrógeno y Litio en poca cantidad. El resto de los elementos se formó posteriormente mediante la explosión de las supernovas. Estas proporciones surgen de la predicción matemática que se ratifica con la observación confirmando el mecanismo de nucleosíntesis propuesto.

La teoría inflacionaria sí explica algunos de estos puntos. La gravedad no siempre es atractiva sino que también puede actuar repulsivamente. A diferencia de la concepción newtoneana, relativísticamente presiones y densidad de energía pueden producir campos gravitatorios y estos pueden ser repulsivos. No sabemos con precisión cuándo o a qué escala de energía ocurrió la inflación aunque se estima que debió ocurrir en momentos de la teoría de la gran unificación (donde las fuerzas débil, fuerte y electromagnética se combinan en una sola), es decir ~ 1016 GeV (como referencia el equivalente energético de la masa de un protón es 1 GeV).

En esta escala de energía, solo bastaría con un pedazo de universo de 10-28 cm para generar el universo observable el cual duplicándose cada 10-37 segundos, solo le bastarían unas 100 duplicaciones para generar el inicio de lo que hoy es el universo observable dando lugar a la “sopa caliente” del Big Bang. La repulsión termina casi por completo pero no en todos lados. Esta materia de repulsión decae tal como la radiactiva por lo que no desaparece.

Durante la etapa de inflación, la densidad de este material de repulsión gravitatoria se mantiene constante. Esto haría que la energía aumentara y pareciera que no se conserva. Pero la energía positiva de este material gravitatorio repulsivo que crece en volumen pero mantiene su densidad, es cancelado por la energía negativa del campo gravitatorio que llena la región por la masa ordinaria creada.

Por otro lado, la inflación explica más claramente la uniformidad observada en el CMB –Cosmic Microwave Background- ya que con la teoría del Big Bang, la interacción entre partículas debería haber sido más allá de la velocidad de la luz. Así mismo, el universo se observa como plano y esto en términos de ecuaciones, significa que la relación entre la densidad critica y la actual Ω debe ser exactamente 1; ahora, antes y en el futuro. La teoría de la inflación explica también esto.

The Early Universe MIT Inflationary Cosmology (1:10:22)

Is Our Universe Part of a Multiverse?

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