Vacío para las perturbaciones de cosmología cuántica de lazos

 Tuesday, March 23rd

Rita Neves, Universidad Complutense

Vacuum state for LQC perturbations
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por Jorge Pullin, LSU

Uno de los logros principales del modelo cosmológico conocido como Inflación, en el que el universo se expande exponencialmente después del Big Bang, es que predice el espectro de la radiación de fondo de microondas cósmica. Esta es radiación que nos viene directa desde los momentos más tempranos, cuando el universo dejó de ser una sopa primordial y se volvió transparente a la luz. Si uno mira en direcciones distintas, la frecuencia de la radiación no es exactamente la misa. Difiere en partes por millón. Y las diferencias no son aleatorias. Si uno mira en una dirección dada y luego mira en un círculo centrado en dicha dirección y promedia las frecuencias, si las cosas fueran aleatorias, el resultado sería el mismo sin importar el tamaño del círculo. No lo es, matemáticamente se dice que las señales están correlacionadas. 

 Si uno supone que la inflación se inició con un campo cuántico presente, y si uno supone que el mismo esta en el estado más simple posible (el vacío) y uno evoluciona dicho estado a través del período inflacionario, el estado desarrolla correlaciones que se corresponden precisamente con las que se observan en la radiación del fondo de microondas cósmico. El modelo es notable por su simplicidad y eficacia. 

 En la cosmología tradicional, donde las cosas comienzan con un Big Bang donde todo el universo está concentrado en un punto, aparece como natural poner el estado cuántico del campo en el vacío al comienzo de la inflación, dado que es imposible ponerlo en el Big Bang dado que la teoría no esta bien definida ahí (las densidades y curvaturas son infinitas). Pero en cosmología cuántica de lazos, el Big Bang (Gran Explosión) es reemplazado por un Big Bounce (Gran Rebote) donde todo es finito y existe una dinámica previa al mismo. Esto cuestiona por qué poner el estado cuántico en el vacío al comienzo de la inflación, dado que dicho instante no tiene ningún significado privilegiado. Quizá uno debería ponerlo en el Rebote (ahora esto es posible dado que la teoría es finita allí). O en otro lugar. Todo esto implica que, al comienzo de la Inflación, el estado cuántico ya no estará en el estado de vacío. Esta platica se ocupo de estos asuntos.