El Universo Inflacionario

ESTRUCTURA FRACTAL Y AUTORREPRODUCCIÓN DEL UNIVERSO INFLACIONARIO DE ANDREI LINDE

Andrei Linde, actualmente profesor de Física en la Universidad de Stanford, USA, es el más importante investigador de la Teoría del Universo Inflacionario

En la actualidad, la única teoría de la evolución del Universo que está libre de muchos de los defectos de la Teoría del Big Bang standard es la de la Cosmología Inflacionaria. La idea principal del escenario inflacionario es que el Universo en las fases más tempranas de su evolución se expandió exponencialmente (es la fase de la inflación) en un estado con densidad de energía dominada por la densidad de energía potencial de algún campo escalar. Esta rápida expansión creó un universo aplastado, homogéneo e isótropo. Después, la densidad de energía potencial del campo escalar se transformó en energía térmica, y, mucho después, el Universo pudo ser descrito ya por la Teoría standard del Big Bang. Este escenario resuelve aproximadamente una decena de diferentes problemas de la Teoría standard del Big Bang; es por ello que la mayoría de los cosmólogos piensa ahora que este escenario describe nuestro Universo bastante correctamente.

El resultado más inesperado que se obtiene de la Cosmología Inflacionaria es que el Universo conteniendo por lo menos un dominio inflacionario inmerso en un gran campo escalar produce incesantemente dominios inflacionarios de todos los tipos posibles. Este efecto es debido a la gran ola de fluctuaciones cuánticas del campo generado durante la inflación. El Universo se divide después de la inflación en grandes dominios dentro de los cuales las leyes de la Física de bajas energías y la dimensionalidad del espacio-tiempo podrían ser diferentes. Esto significa que el universo inflacionario tiene una estructura global completamente diferente a la estructura del universo de Friedmann. En lugar de ser una gran bola que se ensancha simétricamente nuestro universo es un gran fractal que contiene un exponencialmente grande (o infinitamente grande) número de objetos que se desarrolla produciendo nuevos objetos permanentemente. Esto cambia notablemente el paradigma cosmológico standard según el cual todas las partes de nuestro universo aparecen simultánamente en el Big-Bang y (si el Universo es cerrado) desaparecerán en un Big-Crunch. En la Cosmología Inflacionaria no puede haber ningún final (y tampoco puede haber un único principio) en la evolución del Universo.

Estamos planeando la simulación por ordenador de los procesos de autorreproducción del Universo Inflacionario. Semejante investigación tendría la importancia de mostrarnos información sobre la estructura del Universo a distancias en la actualidad inaccesibles por observaciones astronómicas directas. También nos puede dotar esta investigación de herramientas para conocer la evolución previa a la autorreproducción del Universo Inflacionario y de la evolución futura de la parte del Universo en la que vivimos ahora.

Pensamos que el estado presente de la Cosmología Inflacionaria puede ser entendido no solo por expertos sino por la amplia comunidad de personas que muestran un enorme interés en conocer tanto el origen del Universo como las propiedades del espacio exterior. Sin embargo, después de muchos años creyendo que el universo es una gran bola aparecida en el Big-Bang, resulta psicológicamente difícil cambiar a la idea de que el Universo se parece a una gran bola localmente, pero globalmente se parece a un fractal y que las propiedades del espacio-tiempo en partes diferentes del Universo pueden ser también diferentes. Por consiguiente, sería muy importante desarrollar algunas herramientas para la demostración visual de la evolución y de la estructura global del universo inflacionario que podrían ser usadas en el proceso educativo. Esperamos poder hacerlo con la ayuda de la simulación computacional de procesos estocásticos en el Universo Inflacionario. Nuestro propósito es obtener una serie de imágenes del Universo en una escala mucho más grande que el tamaño de la parte del Universo que pueda verse con la ayuda de cualquier telescopio. Puede compararse con la posibilidad de ver el lado de la Luna que no puede verse desde la Tierra. Pero, mientras que el otro lado de la Luna es una superficie gris, hemos de considerar que el Universo a esta grandísima escala es una muy complicada estructura fractal con un muy interesante e imaginativo colorido visual. Haciendo aparecer de forma ascendente las partes de las imágenes donde se van formando los dominios del Universo y las partes en donde este proceso va finalizando, podremos crear algo así como una «máquina del tiempo» que nos mostrará tanto el principio del Universo y las fases tardías de la evolución en una misma pantalla. Como próxima fase de este proyecto, esperamos mostrar en video tanto el proceso de autorreproducción del Universo como su estructura fractal.

Ya se han obtenido algunos resultados preliminares en esta investigación, incluyéndose tales resultados de simulación computacional de los procesos estocásticos del Universo temprano en una reciente publicación de 119 páginas y unas 38 figuras. Sin embargo, para llevar a buen fin una tan excitante investigación necesitaremos de la ayuda de expertos en cálculo computacional, así como también necesitaríamos la ayuda en forma conveniente para la demostración en video de todo el proceso instructivo. Nos gustaría, para este propósito, lograr el compromiso de ayuda por parte de los grupos dedicados al Desarrollo de Software Académico.

BIBLIOGRAFÍA:

A.D. LINDE, Particle Physics and Inflationary Cosmology, Harwood, NY, 1990.
A.D. LINDE, Inflation and Quantum Cosmology, Academic Press, Boston, 1990.
A.D. LINDE, Stanford University preprint SU-ITP-878 (1990); to be published in the Proceedings of the Nobel Symposium on the Birth and the Early Evolution of our Universe, 1990.
A.D. LINDE, Phys. Lett. (1986) 395; Physics Today (1987) 61.
A.D. LINDE, D.A. LINDE and A. MEZHLUMIAN, FROM THE BIG BANG THEORY TO THE THEORY OF A STATIONARY UNIVERSE, SU-ITP-93-13, Jul 1993. 119pp.

SITIOS WEB:

CHARLA EN VIDEO DE ANDREI LINDE:
https://www.elenciclopedista.com.ar/el-universo-inflacionario/?xurl=http%3A%2F%2Fpauli.physics.lsa.umich.edu%2Fw%2Farch%2Fsom%2Fsto2001%2FLinde%2Freal%2Fn001.htm
NOTA BIOGRÁFICA:
https://www.elenciclopedista.com.ar/el-universo-inflacionario/?xurl=http%3A%2F%2Fwww.astrocosmo.cl%2Fbiografi%2Fb-a_linde.htm
SOBRE SU OBRA:
https://www.elenciclopedista.com.ar/el-universo-inflacionario/?xurl=http%3A%2F%2Fwww.closertotruth.com%2Fparticipants%2Falinde%2F
DATOS ACADÉMICOS:
https://www.elenciclopedista.com.ar/el-universo-inflacionario/?xurl=http%3A%2F%2Fwww.ciar.ca%2Fweb%2Fprmem.nsf%2F0%2F9c2daa00dafb8a9e852567350070f581%3FOpenDocument 

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *