Inflazione (cosmologia)

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Citazioni sull'inflazione cosmica.

La maggior parte dei teorici, specialmente coloro che sono approdati alla cosmologia con una formazione in fisica delle alte energie, considera l'inflazione come un'idea affascinante, che offre una visione – cui è difficile sottrarsi – del perché l'universo abbia le proprietà che lo caratterizzano. Ma alcuni di loro ne sono meno ammaliati, in particolare quelli che preferiscono un approccio più geometrico. Il più famoso di questi è Roger Penrose: per lui l'inflazione è "una moda che i fisici teorici hanno imposto alla cosmologia" e ricorda che "ogni scarrafone è bello a mamma sua". Nonostante tali voci discordanti, e alcune idee innovative che si sono sviluppate lungo linee alternative, la maggior parte delle teorizzazioni sull'universo ultraprimordiale incorpora il concetto di inflazione. (Martin Rees)

La motivazione originaria dell'inflazione fu offrire una spiegazione solida ai dettagli delle condizioni dell'universo delle origini: in particolare la densità eccezionalmente uniforme della materia in regioni molto lontane tra loro. L'accelerazione causata dall'energia oscura temporanea rende l'universo quasi perfettamente omogeneo. La distribuzione precedente della materia e dell'energia è irrilevante: una volta che inizia l'inflazione, elimina ogni traccia delle condizioni preesistenti, lasciandoci un universo caldo, denso e omogeneo. (Sean Carroll)

Non conosciamo la condizione dell'universo prima che iniziasse a espandersi. Una teoria importante, quella dell'inflazione, è un'attraente aggiunta all'impalcatura, ma manca di rinforzi. È proprio in questa direzione che si vanno ora concentrando molte ricerche. Se le misurazioni in corso concorderanno con le «firme caratteristiche» dell'inflazione, allora le considereremo un argomento persuasivo a favore della teoria. Ma fino a quel momento non scommetterei sul fatto che l'inflazione sia realmente avvenuta. Non sto criticando la teoria; semplicemente intendo dire che si tratta di un lavoro di frontiera, ancora da mettere alla prova. (James Peebles)

Citazioni in ordine temporale.

Le teorie cosmologiche più accettate, come quella dell'inflazione, si basano su un assunto cruciale: che la velocità della luce e altri parametri fisici fondamentali abbiano avuto sempre lo stesso valore (dopo tutto, sono chiamati costanti). Questo postulato ha costretto i cosmologi ad accettare l'inflazione e tutte le sue fantastiche implicazioni. E, sicuramente, gli esperimenti indicano che le presunte costanti non stanno cambiando a vista d'occhio. Ciononostante, il loro valore è stato verificato solo per l'ultimo miliardo di anni circa, e postularne la costanza sull'intera vita dell'universo comporta una estrapolazione enorme.

Al cuore dell'inflazione c'è il cosiddetto problema dell'orizzonte della cosmologia del big bang, che nasce da un fatto molto semplice: in ogni dato momento, la luce – e quindi qualsiasi interazione – può aver percorso solo una distanza finita dal momento del big bang. Quando l'universo era vecchio di un anno, per esempio, la luce poteva essersi propagata solo per un anno luce (all'incirca). L'universo è quindi frammentato in orizzonti, i quali demarcano regioni che non possono ancora vedersi l'una con l'altra.
La miopia dell'universo è enormemente irritante per i cosmologi, poiché preclude spiegazioni fisiche – vale a dire basate su interazioni fisiche – per misteri come quello dell'uniformità dell'universo primordiale. [...].
L'inflazione aggira questo problema in modo attraente. La sua intuizione chiave è che per un onda luminosa in un universo in espansione la distanza dal punto di partenza è maggiore dello spazio percorso, perché l'espansione stessa continua a stirare lo spazio.

La teoria inflazionaria postula che l'universo primordiale si sia espanso così velocemente che regioni a prima vista disgiunte possono in realtà essere state in comunicazione e aver raggiunto una densità e una temperatura comuni, prima di ritrovarsi di nuovo separate alla fine dell'espansione inflazionaria.

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