Inflazione Caotica
(Cosmologia Parte IV)
L’orizzonte Cosmologico
• Due oggetti nello spazio sono in grado di
comunicare tra loro per mezzo di un “segnale”:
contatto causale.
• La regione dello spazio-tempo dove un corpo può
avere con altri una relazione causa-effetto è
l’orizzonte causale.
• L’Universo appare nel complesso omogeneo e
isotropo anche in regioni al di fuori dell’orizzonte
causale.
Come hanno fatto regioni differenti a comunicarsi le
informazioni che hanno permesso loro di
“accordarsi” su proprietà simili ?
L’Inflazione
• Nei primi anni 80, Alan Guth propose una
modifica al modello classico del Big Bang.
• Il “modello inflazionario” prevede che dopo 10-35
secondi dal Big Bang, l’Universo abbia subito una
rapida espansione detta “inflazione”.
• In 10-32 secondi ha aumentato le sue dimensioni di
un fattore 1050. L’evoluzione è proseguita secondo
la teoria classica del Big Bang.
• Prima dell’inflazione l'Universo era così piccolo
che le galassie che adesso sono al di fuori dei
rispettivi orizzonti causali potevano trovarsi in
contatto causa-effetto.
La Causa dell’Inflazione
Si suppone che la causa dell’inflazione sia stata la
rapida diversificazione delle forze fondamentali:
gravitazionale, elettromagnetica, debole e nucleare
forte a partire da un’unica forza primordiale.
Infatti alle altissime temperature e densità dei
primi istanti di vita dell’Universo, le forze sarebbero
state unificate.
L’Inflazione caotica
• Andrei Linde propose una modifica al modello
inflazionario.
• L’inflazione caotica prevede che l’Universo si
separi in differenti pezzi isolati per effetto di un
tipo particolare di materia che produce gravità
negativa.
• Ciascuno dei pezzi può ripetere il processo di
inflazione in modo completamente casuale
producendo nuovi Universi.
• Nel 1982 Linde et al. proposero una versione nella
quale l’inflazione inizia e termina.
• Il modello prevede che l’Universo primordiale
fosse inomogeneo in accordo con le osservazioni.
Massa Mancante per l’Inflazione
• L’inflazione richiede che la massa dell’Universo
sia tale da rendere l’universo chiuso ed euclideo:
c = 6 10-30 g/cm3
• Le osservazioni non evidenziano abbastanza
massa per giustificare il modello inflazionario:
manca il 90% della materia, la stessa percentuale
che si manifesta solo gravitazionalmente nella
rotazione delle galassie.
Simulazione al Computer del processo di inflazione
Big Bang con Inflazione
Gli stadi fondamentali dell’evoluzione