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Silvana TapiaFrancis VillatoroHéctor SocasGastón Giribetexpansión exponencial universo potencialescampo escalar inflatón modelo estándarinflatón energía potencial altacampo inflatón energía potencialanalogía bolita cima montañadominios universo campo inflatónvalor expectación campoenergía del vacío teoría relatividaduniverso campo no fluctúaGastón Giribetespacio-tiempo de SitterSitterInflatónJavier BenavidesBetelgeuseHawkingHertogcampo de HiggsHéctor SocasSteinhardtbosón de Higgs
Campo Inflatón valor expectación alto
Con
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Gastón Giribet explica cómo la energía asociada al campo Inflatón, debido a su elevado valor de energía potencial, contribuye a la energía del vacío en el universo.
…de la teoría, a pesar de haber sido uno quien contribuyó originalmente a ella y sus críticas son, a naturalidad, cuestiones más epistemológicas sobre lo poco predictiva que puede ser, porque hay mucha ambigüedad a la hora de elegir potenciales y cosas así. Pero hablemos de potenciales. Potenciales es qué es lo que le dio al universo esa fuerza para expandirse exponencialmente tan rápido. Hay muchos modelos, hay modelos con un campo, con dos campos, hay muchos modelos. Ahora, lo que se cree es que el universo tiene un campo, el modelo más normal para explicar todo esto, las demás son modificaciones de esto, es que hay un campo, un campo escalar, un campo escalar que recibe el nombre de Inflatón, que tiene un valor de energía potencial muy alta durante mucho tiempo, y que tiene un valor de energía potencial muy alta que lo mantiene y no se mueve mucho de ahí. Es decir, no tiene una energía cinética, no tiene una tendencia a moverse de ese valor Solamente tiene, es como Tener una bolita que está en la cima de una montaña y se queda en la cima de la montaña. No tiene mucha velocidad, no tiene energía cinética, pero tiene mucha potencialidad de moverse si la muevo de ahí. Entonces, ese valor de energía potencial, esa energía concentrada en el campo inflatón, que era un ubicuo campo que ocupaba grandes dominios del universo. No podemos decir todo el universo, pero grandes dominios de este. Eso hace que le da cierta energía al vacío. Hay cierta energía que está dada no porque el campo fluctúe, sino por el valor de expectación que éste tiene. Por estar sentado en un valor de energía muy alto. En la teoría general de la relatividad, el valor de la energía es importante per se, no solamente la diferencia de energías; le da energía al vacío que hace que el universo, cuando vos tienes un campo que no fluctúa, no cambia su valor, no tiene derivadas, no cambia, pero que tiene un valor muy alto de potencial, remeda lo que es. tener energía oscura, se comporta igual que la energía oscura, tiene una presión igual a menos su densidad de energía multiplicada por la velocidad de la luz. Entonces, se tiene la misma ecuación de estado, se comporta todo a las fines prácticos como si fuese…
Significado #2 · Palabras #1
Gastón Giribet explica cómo la energía asociada al campo Inflatón, debido a su elevado valor de energía potencial, contribuye a la energía del vacío en el universo.
Habla: Gastón GiribetSignificado #2 · Palabras #1expansión exponencial universo potencialescampo escalar inflatón modelo estándarinflatón energía potencial altacampo inflatón energía potencialanalogía bolita cima montañadominios universo campo inflatónvalor expectación campoenergía del vacío teoría relatividaduniverso campo no fluctúa…de la teoría, a pesar de haber sido uno quien contribuyó originalmente a ella y sus críticas son, a naturalidad, cuestiones más epistemológicas sobre lo poco predictiva que puede ser, porque hay mucha ambigüedad a la hora de elegir potenciales y cosas así. Pero hablemos de potenciales. Potenciales es qué es lo que le dio al universo esa fuerza para expandirse exponencialmente tan rápido. Hay muchos modelos, hay modelos con un campo, con dos campos, hay muchos modelos. Ahora, lo que se cree es que el universo tiene un campo, el modelo más normal para explicar todo esto, las demás son modificaciones de esto, es que hay un campo, un campo escalar, un campo escalar que recibe el nombre de Inflatón, que tiene un valor de energía potencial muy alta durante mucho tiempo, y que tiene un valor de energía potencial muy alta que lo mantiene y no se mueve mucho de ahí. Es decir, no tiene una energía cinética, no tiene una tendencia a moverse de ese valor Solamente tiene, es como Tener una bolita que está en la cima de una montaña y se queda en la cima de la montaña. No tiene mucha velocidad, no tiene energía cinética, pero tiene mucha potencialidad de moverse si la muevo de ahí. Entonces, ese valor de energía potencial, esa energía concentrada en el campo inflatón, que era un ubicuo campo que ocupaba grandes dominios del universo. No podemos decir todo el universo, pero grandes dominios de este. Eso hace que le da cierta energía al vacío. Hay cierta energía que está dada no porque el campo fluctúe, sino por el valor de expectación que éste tiene. Por estar sentado en un valor de energía muy alto. En la teoría general de la relatividad, el valor de la energía es importante per se, no solamente la diferencia de energías; le da energía al vacío que hace que el universo, cuando vos tienes un campo que no fluctúa, no cambia su valor, no tiene derivadas, no cambia, pero que tiene un valor muy alto de potencial, remeda lo que es. tener energía oscura, se comporta igual que la energía oscura, tiene una presión igual a menos su densidad de energía multiplicada por la velocidad de la luz. Entonces, se tiene la misma ecuación de estado, se comporta todo a las fines prácticos como si fuese…
Gastón Giribet explica que la solución a la expansión del universo no es la del espacio plano, sino la geometría del espacio-tiempo de Sitter, un universo en expansión exponencial.
Habla: Gastón GiribetSignificado #1 · Palabras #2geometría espacio-tiempo de sitterexpansión exponencial del universocampo inflatón valor expectación altoenergía potencial concentrado en inflatóninflación como energía oscuracampo inflatón decae energía potencialinflatón transforma energía potencial materiageneración de partículas conocidas inflatón…prácticos como si fuese un fluido de energía oscura Entonces, el universo se siente como si estuviese embebido en energía oscura, inmerso en... Y entonces se comporta como se comporta el universo cuando solo hay en él, o mayoritariamente hay en energía oscura La solución no es la del espacio plano en el que nosotros vivimos, sino lo que se conoce como la geometría del espacio-tiempo de Sitter. Que es un universo que precisamente se expande de manera exponencial. Entonces, en el modelo de inflación, el inflatón, ese campo ubicuo en el universo, toma un valor de expectación muy alto, tiene un valor de energía potencial concentrado en él muy alto, se comporta como energía oscura y eso expande el universo exponencialmente. ¿Qué hace el campo? En un momento el campo decae, gasta su energía potencial y en ese gastar su energía potencial la convierte en qué? En la materia que nosotros conocemos hoy. Se convierte en la materia que nosotros conocemos hoy y genera las partículas que nosotros conocemos hoy. Ahora el problema acá con el Modelo de inflación, bueno esto produce muchos efectos que esperamos ver. Esto no es una historia de algo que esperamos ver porque esto produce ciertas no gaussianidades. Esperamos ver porque esto produce cierta relación entre modos tensoriales y modos…
Gastón Giribet explica cómo las fluctuaciones cuánticas en el campo inflatón afectan la gravedad, generando pequeñas fluctuaciones gravitacionales que resultan en una rugosidad a escala de uno en cien.
Habla: Gastón GiribetSignificado #6 · Palabras #10modelo inflación cósmica steinhardtfluctuaciones cuánticas campo energía altafluctuaciones cuánticas campo inflatóngravedad siente energía espacio inflatóncampo escalar inflatón genera gravedadrugosidad escala uno en cien…que da energía al inflatón. Porque, en realidad, para ser más preciso, hay también términos de fricción que podrían hacer que el inflatón tendiese a moverse pero no se moviera. Hay cierta ambigüedad en el modelo. Esto es lo que no le gusta, por ejemplo, a Steinhardt y otros. a pesar de que el 90% de los cósmolos, 99% de los cósmolos acepta que inflación es lo más natural. Ahora, ¿qué ocurre? En este campo, en este proceso del campo, el campo que tiene un valor de energía muy muy alto, en realidad, en mecánica cuántica, las cosas fluctúan siempre un poquito. entonces tiene unas pequeñas fluctuaciones y lo interesante de esto Es que esas fluctuaciones en el inflatón inducen como la gravedad siente la energía que hay en el espacio, en particular las fluctuaciones de la energía en el espacio dada por el campo escalar del inflatón empieza a generar pequeñas fluctuaciones de gravedad en diferentes partes y eso deviene en cierta rugosidad de uno en cien. mil partes que es donde luego se acumula la materia y entonces así se forma la estructura que conocemos como galaxias, planetas, estrellas, conejos, cosas. Es decir, todo lo que es estructura del universo, el universo que no es homogéneo, viene de…
Gastón Giribet reflexiona sobre la posibilidad de que el campo escalar del universo temprano sea algo más que el bosón de Higgs, explorando alternativas como el dilatón de la teoría de cuerdas y los desafíos asociados a cada una.
Habla: Gastón GiribetSignificado #17 · Palabras #19campo escalar universo tempranobosón higgs como único campodilatón de la teoría de cuerdasvalor expectación dilatón complicado…de empezar con este paper sobre si hay algún Tomás Vila o algún otro que estuviese interesado en uno podría decir: ah, o sea que la teoría de inflación predice que hay al menos un campo escalar en el universo temprano, sí. Entonces uno dice, che, ¿será el Higgs, ¿por qué es el único campo escalar que conocemos? No, o sea, no puede serlo. Si uno quiere forzar la idea de que el Higgs es, tiene que acoplarlo a la curvatura con un coeficiente que es muy, muy, muy anómalo. ¿Será entonces cosas más teóricas el dilatón de la teoría de cuerdas? Porque la teoría de cuerdas predice. No, porque para hacer eso tiene uno que darle un valor de expectación al dilatón y es bastante complicado hacerlo. Puede ser que la teoría de cuerdas prediga también la Existencia de muchos escalares, en efecto lo hace, porque como tiene muchas dimensiones hay que compactificarlas y las vibraciones, lo que llaman los móduli, de esas dimensiones escondidas generan escalares en nuestro mundo tetradimensional. Tradimensional,…
Gastón Giribet explica cómo la combinación de dos tensores puede simular el comportamiento de un campo escalar llamado inflatón, sin necesidad de introducirlo manualmente.
Habla: Gastón GiribetSignificado #9 · Palabras #12inflatón simulado con dos tensoresfluctuaciones inflatón ondas gravitacionalescampo escalar inflatón sin introducir…tensores, de alguna de estas descomposiciones, toman la métrica, la descomponen en varias formas; hay uno que es un factor conforme. No voy a entrar en detalles técnicos, pero en la forma en la que lo descomponen muestran que la combinación, la conjunción. De dos tensores forman un modo que se comporta como un escalar que fluctúa y esas fluctuaciones hacen lo que las fluctuaciones del inflatón harían, sin necesidad de haber puesto ningún campo escalar a mano; son las mismas ondas gravitacionales que se juntan para formar una cantidad escalar que se comporta como aquellas fluctuaciones del inflatón, si hubiese existido, se comportarían. Sin necesidad de haber metido la existencia de una partícula fundamental nueva, o sin haber tenido la necesidad de modelar un potencial ad hoc para que esto ocurra, o pelearse con el de la oficina de al lado porque mi potencial es mejor que el tuyo. Acá sale…
Gastón Giribet explica cómo ciertas fluctuaciones se amplifican, acercándose al orden de magnitud de las fluctuaciones del inflatón, y busca clarificar el concepto para los oyentes menos familiarizados con la parte matemática.
Habla: Gastón GiribetSignificado #20amplificación fluctuaciones inflatónorden de magnitud fluctuaciones inflatónclarificar concepto oyentes no matemáticosgastón giribet explica amplificación…no podía funcionar, porque los modos de, digamos, la amplitud de las fluctuaciones tensoriales son de órdenes de magnitud menores que las necesarias para lo que las fluctuaciones del inflatón hacen. Pero ellos muestran que hay, no lo muestran, arguyen que Hay un efecto de amplificación de estas fluctuaciones, ¿ok? Entonces se ven amplificadas de una manera en que las traen al orden de magnitud que remedan lo que las fluctuaciones del inflatón insisten. ¿Por qué digo fluctuaciones del inflatón? ¿Por qué esto lo único que es? Perdón, sí. No, por si a ver si lo he entendido bien y por si esto también puede clarificar algo a los oyentes que no estén tan versados en la parte matemática. Entonces lo que estás diciendo es que de alguna forma las Ondas gravitacionales que surgen de esas fluctuaciones cuánticas del vacío, que en principio a primer orden están desacopladas de las fluctuaciones escalares; es decir, un universo que fuera homogéneo no podría ser. Esa homogeneidad no sería perturbada por…
Gastón Giribet explica funciones del inflatón, destacando su papel tanto en la expansión del universo como en la relación entre sus fluctuaciones y la formación de estructuras.
Habla: Gastón GiribetSignificado #14inflatón expansión del universofluctuaciones inflatón formación estructurarelación densidad fluctuaciones inflatón…de densidad. Lo que pasa acá, que es fundamental, es que en el paper no se dice cuál es todo parte de haber supuesto que uno está en un universo que ya se expande exponencialmente; eso es la inflación. Este paper no explica la inflación, la presupone. El inflatón hace dos cosas, hace muchas, pero hace dos cosas. Una es inflar el universo; es tan importante que de ahí viene su nombre, y después que sus fluctuaciones están relacionadas con las fluctuaciones en la densidad que luego devienen la formación de estructura. Pero no se llama el fluctuatón, se llama el inflatón. Hace las dos cosas, pero hay una que es más importante que la otra. Las dos son importantes en realidad, por supuesto, porque si no no habría conejos, no habría semáforos, ni estrellas, ni nada en el universo. Pero, este paper es totalmente agnóstico acerca…
Héctor Socas plantea una pregunta formulada por Javier Benavides sobre las causas de la detención de la inflación cósmica en Betelgeuse, invitando a los oyentes a reflexionar sobre el tema.
Habla: Héctor SocasSignificado #7 · Palabras #7inflación cósmica en betelgeusecampo de higgs valor expectacióninflatón campo inflación externahawking y hertog inflación natural…El punto clave es, una teoría para la materia oscura tiene que ser una teoría que explique un desacoplo temprano. Y una teoría de estados superfluidos, basado básicamente en dinámica cuántica, no puede explicar ese desacoplo tan temprano. Curioso, bueno, esta es curiosa también, pregunta Javier Benavides que por qué en Betelgeuse, no es broma, pregunta Javier Benavides que por qué se paró la inflación cósmica, que qué la paró Muy buena pregunta Les voy a dejar que piensen un poco en la pregunta, pero me gustaría comentar antes, aprovechar y decir, esto es un tema que, bueno, entiendo ahora, si quieren ustedes nos explican, que se sabe poco y de hecho hay ideas, entre ellas de Hawking y Hertog, que según las cuales la inflación sería el estado natural del vacío, como el campo de Higgs, que tiene un cierto valor de expectación no cero y que puede decaer espontáneamente al valor cero, que algo parecido podría ocurrir también con el inflatón y ser un campo en el que haya una inflación externa. Esa es la hipótesis. Que nuestro universo sea simplemente un punto que cayó al estado fundamental y se genera una burbuja que se expande a la velocidad de la luz de espacio decayendo, saliendo de inflación y eso puede estar ocurriendo en otros puntos. Es una teoría de multiverso.…
Gastón Giribet describe la teoría de inflación caótica como una forma de entender nuestro universo como un 'parche' o dominio dentro de algo más grande, refiriéndose a ella como un mal nombre para lo que se conoce como multiverso.
Habla: Gastón GiribetSignificado #12 · Palabras #5teoría inflación caótica universomultiverso como parche universoinflatón expansión universo…puntos. Es una teoría de multiverso. Porque eso ocurre en otros puntos también, en diferentes momentos, pero como están embebidos en un medio que está en inflación, no van a encontrarse nunca, no van a estar en contacto causal nunca a esas burbujas, ¿no? Es fascinante. Tal cual, esa es quizá la teoría más homologada, la teoría de inflación, la que se conoce como inflación caótica, inflación eterna, que es que nosotros vivimos en un parche, un dominio; no me gusta llamar un universo en un multiverso, es un mal nombre. En realidad es un parche de un universo más grande, que la gente llama el multiverso, cuando nosotros lo que llamamos universo es solamente una suerte de dominio, una burbuja, que ahí el valor de expectación del campo que le da lugar al inflatón, si es que es lo que fuera que hace que esto se expanda, es un valor que hace que se expanda muy rápido, pero no tan rápido como para poder haber formado estructuras, y por ende galaxias, y por ende planetas, y por ende físicos, que lo piensen. Otras regiones del universo se expanderán con mucha mayor energía oscura, entonces directamente…
Gastón Giribet introduce un tema relacionado con un paper anterior, explicando cómo la terminación de la inflación está ligada al valor de expectación del inflatón y su potencial.
Habla: Gastón GiribetSignificado #5 · Palabras #3terminación inflación valor inflatónespacio the sitter expansión exponencialmodelo estándar inflación expectación inflatón…en un escenario mucho más grande, un universo mucho más grande, un multiverso, cuál es la distribución estadística de valores que harían que el universo sea observable, y no pega mal con el valor que tiene la constante cosmológica hoy. Entonces, es una... Ahora, esto me da pie para explicar una cosa del paper que no expliqué. El espacio de The Sitter es... Bueno, dicho ¿cómo termina la inflación? Se cree que en el modelo estándar de inflación, el más común, el valor de expectación de Inflatón tiene mucho potencial y eso hace que el universo se expanda exponencialmente, pero en un momento el potencial tiene una parte en La que el campo varía muy poco, se llama Slow Roll, y de repente baja abruptamente, y el campo descansa; baja toda su energía potencial y la transforma en partículas. Eso se llama recalentamiento. Hay una discusión acerca de condiciones iniciales, de por qué…