Cosmologia da inflação: inflação lenta versus tunelamento entre dois vacua


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Nos modelos de inflação de rolagem lenta, a inflação inicial do universo é impulsionada pela parte plana diferente de zero do potencial inflaton, e termina quando a bola rola pelo penhasco e a energia potencial liberada leva à formação de matéria.

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No entanto, como ouvi dizer que esses modelos de rolo lento não são mais considerados realistas hoje em dia na cosmologia inflacionária, em vez de outros modelos em que o fim da inflação é explicado pelo tunelamento quântico do universo, de um estado com maior densidade de energia de vácuo para outro estado com densidade de energia a vácuo mais baixa são consideradas, por exemplo.

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Por que (do ponto de vista físico) os modelos de inflação lenta não são mais considerados realistas, quais são suas desvantagens? O que os modelos que explicam (o final da) inflação inicial por meio de uma transição de tunelamento para o vacua podem explicar ou descrever que os modelos de rolo lento não podem fazer?


Você tem referências que podem ser incluídas nesta pergunta?

@ UV-D Eu certamente poderia encontrar algumas referências ..., eu aprendi sobre essas coisas no curso de cosmologia on-line de Lenny Susskind.
Dilaton 15/10

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@TildalWave Limpei os comentários sobre o tópico deste post. A discussão sobre onde cosmologia e astrofísica teórica, bem como astrofísica em geral, se enquadram em nosso escopo mudou-se para Meta .
called2voyage

@ Dilaton, seria uma adição boa e útil a esta excelente pergunta.

Respostas:


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Eu ... acho que você entendeu ao contrário? A inflação lenta está viva e bem, diferentemente dos modelos que envolvem tunelamento entre dois vacua. O modelo de inflação proposto pela primeira vez por Alan Guth em 1980 era um modelo de tunelamento. Mas tinha um problema sério: não reaquecia . O tunelamento de um vácuo falso para um verdadeiro (ou um falso de menor energia) não liberaria nenhuma radiação. E precisamos que a radiação, porque sãoessa radiação esfriou e condensou após quase 14 bilhões de anos de expansão. A solução foi a inflação lenta: como você mencionou na sua pergunta, a rolagem do poço em potencial libera uma grande quantidade de energia, o que, por sua vez, leva à grande variedade de matéria e radiação no universo atual. A inflação lenta também faz um bom trabalho em prever as pequenas flutuações de densidade no universo primitivo que semearam a formação de todas as estruturas do universo. A Wikipedia tem mais sobre tudo isso .

Um pequeno aviso: há muitos modelos inflacionários na literatura (há uma lista parcial hilária na nota de rodapé 3 deste excelente artigo de Yadav e Wandelt ) e, pelo que sei, um ou mais deles envolvem decadência a vácuo. Mas o paradigma dominante da inflação hoje é definitivamente lento.


Obrigado por esta boa resposta, essas explicações são realmente o contrário do que ouvi ou li ... O que ainda não vejo agora é por que a "energia latente" liberada por algum tipo de transição a vácuo (a diferença entre os dois valores para as constantes constantes cosmológicas) não pode ser transformado em radiação (= fótons?) além de outras coisas ... Terá que examinar um pouco mais o problema de reaquecimento.
Dilaton
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