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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 GiribetInflatónespacio-tiempo de SitterHéctor SocasPlanckJavier BenavidesBetelgeuseHawkingHertogcampo de HiggsSteinhard
Dominios Universo campo Inflatón
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Gastón Giribet continúa explicando la analogía del campo Inflatón con una bolita en la cima de una montaña, describiendo su estado de energía potencial.
…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 #1 · Palabras #1
Gastón Giribet continúa explicando la analogía del campo Inflatón con una bolita en la cima de una montaña, describiendo su estado de energía potencial.
Habla: Gastón GiribetSignificado #1 · 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 GiribetPalabras #13geometría 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 del universo temprano, originadas en el campo escalar del inflatón, son la base de la estructura que observamos hoy en día, desde galaxias hasta objetos cotidianos como semáforos.
Habla: Gastón GiribetPalabras #5fluctuaciones cuánticas campo inflatóngravedad siente energía espacio inflatóncampo escalar inflatón genera gravedadrugosidad escala uno en cienfluctuaciones cuánticas universo tempranoestructura galaxias objetos cotidianosamplificación rugosidades homogeneidades universo…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 fluctuaciones cuánticas del universo temprano. Todo, el hecho de que hay una estrella allá y allá hay un semáforo. Todo el hecho de que el universo no es homogéneo y isotropo exactamente, sino son amplificaciones de unas pequeñísimas rugosidades y homogeneidades. en un universo temprano. Y las fluctuaciones de este inflatón, de este campo escalar, tienen que ver con eso. Esas fluctuaciones cuánticas luego se amplifican y devienen esto. ¿Ok? Eso es el paradigma de inflación en general. Ahora voy a hablar de lo que dice este trabajo. ¿Puedo aclarar una cosa? Porque hemos mencionado, así como un poco de pasada, las perturbaciones escalares; no sé si hemos hablado de las tensoriales, pero seguro que…
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 GiribetPalabras #14inflatón 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…
Héctor Socas continúa la explicación sobre cómo las fluctuaciones en el inflatón son amplificadas por ondas gravitacionales, generando retroalimentación en la expansión del universo.
Habla: Héctor SocasPalabras #16fluctuaciones inflatón amplificadasondas gravitacionales retroalimentan expansión universoperturbaciones densidad ondas gravitacionales…no son un campo escalar, sino un escalar hecho a partir de tensores que se relacionan de una manera, pero que recién ves al segundo orden de esta expansión, como bien decís. Eso generaría las fluctuaciones en la densidad que remediarían las que el inflatón. Hace y según ellos se verían amplificadas para traerlos al orden de magnitud necesario. Ahora, fíjense que sí, en todo momento dije las fluctuaciones en el inflatón. Hay una retroalimentación entre, o sea, ese universo se está expandiendo. Las ondas gravitacionales que se cruzan, que de alguna forma es como que interfieren y producen perturbaciones de densidad, ¿retroalimentan esa expansión? Bueno, eso no necesariamente lo tenés; ese back reaction no necesariamente lo tenés en cuenta, por supuesto sí, pero una cantidad que no hace falta tener en cuenta en el desarrollo perturbativo. Ah, vale, entonces hablas de que retroalimenta la onda…
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 #6 · Palabras #12inflatón 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…
Gastón Giribet plantea una posible solución a la pregunta sobre qué causa la expansión del universo, sugiriendo la posibilidad de física previa a las escalas de Planck, como la teoría de cuerdas.
Habla: Gastón GiribetPalabras #18física previa a escalas planckteoría de cuerdas expansión universoinflatón antes del inflatón…dividido 8πg; entonces siempre que aparezca G va a aparecer G dividido por lambda y ese lambda uno lo llama 1 sobre A cuadrado. Entonces aparece, siempre aparece A al lado de la constante de Planck, pero nadie dice qué es lo que hace el universo que se infle. Uno podría decir, bueno, quizá un inflatón, pero entonces maestro, ya tenías inflatón antes. Entonces, claro, uno puede decir, no, lo que pasa es que uno puede especular con que haya física previa a escalas de Planck. Digamos, la teoría de cuerdas, o la teoría que uno quisiese que le da al universo una fase previa que se está expandiendo aceleradamente. Bueno, pero de eso se trata. Se trata un poco también de explicar esa fase previa. Lo que logra inflación con todos los problemas que tiene, y estoy de acuerdo con que en el estudio de las fluctuaciones este trabajo me parece maravilloso porque logra una cosa para mí muy curiosa, pero lo…
Gastón Giribet explica que para que exista un rebote cósmico tras una contracción del universo, se requiere materia exótica, más allá de lo que representa un inflatón.
Habla: Gastón GiribetPalabras #20rebote cósmico universo contraemateria exótica inflatónenergía negativa nunca visto…es el Big Bang en realidad es una etapa de expansión, pero a la que le previno, le había antecedido una etapa de expansión. Contracción de un universo anterior, bueno, qué sé yo, hay modelos así, como el expirótico, de hecho, Steinhard trabaja en cosas así, Pero bueno, primero que para qué haya un rebote cósmico de un universo que se contrae y luego se expande, se necesita que exista materia exótica, mucho más exótica que un inflatón. Entonces, eso que a mucha gente le parece natural, en realidad no es natural; es todo lo contrario, tiene que haber cosas con energía negativa, cosas que nunca hemos visto. Entonces, en realidad lo que parece, la gente que piensa así, es porque le duele, y está bien que le duela pensar en nuestra ignorancia acerca de lo que pasó en ese primer segundo y en los esfuerzos teóricos desde la década del 80 para darle sentido a un inicio temporal que no tuvo un antes nunca como intentaron Hartel, Hawking, Bilenkin y otros. Entonces, Starobicki mismo, o Trion, o muchos otros…
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 #18inflación 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 #2 · Palabras #2teoría 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…