Siga esta pregunta aquí: Si el universo es plano, ¿implica eso que el Big Bang produjo una cantidad infinita de energía? Según entiendo la teoría de la Inflación, algún tiempo después del Big Bang, el universo estaba curvado y cerrado. Entonces, algún campo mágico se puso en marcha en el momento exacto e hizo que el espacio se expandiera hasta quedar plano.
Un universo plano debe tener una cantidad total de energía infinita (o nula, según a quién se le pregunte). ¿Cómo pasamos de la cantidad finita de energía en el universo cerrado de antes de la inflación, a una cantidad infinita (o cero) de energía? Parece que hay un problema fundamental con la Termodinámica.
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Hay algunos problemas con su pregunta. En primer lugar, la inflación no convirtió el universo de cerrado a abierto. Como en la respuesta siguiente, si el universo es infinito, entonces empezó como tal. En segundo lugar, si la energía total es cero, es cero tanto para el universo infinito como para el cerrado. (Además, la densidad crítica depende de la edad y el tamaño y, por tanto, se aproxima al infinito en el comienzo). Así que realmente no hay ninguna pregunta que responder aquí.)
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Me gustaría entender cómo interpreta usted la inflación entonces. Uno de los problemas que aparentemente resolvió la inflación fue el de la planitud. El $\rho_{CRIT}$ requerido para un universo plano está tan finamente ajustado a un valor específico, que es prácticamente imposible que la naturaleza lo haya seleccionado al azar. La inflación resuelve el problema expandiendo el espacio exponencialmente. Como pregunto a continuación, si el universo comenzó siendo plano, entonces ¿qué problema de planitud resolvió la Inflación?
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El "problema de la planitud" se refiere al hecho de que en Lambda-CDM la planitud disminuye con el tiempo. Si el universo es plano hoy en día, entonces debe haber sido muchos órdenes de magnitud más plano al principio. ¿Cómo se hizo tan plano entonces? Una de las explicaciones es que inicialmente pudo no ser tan plano (pero sí infinito y abierto). Luego la inflación lo estiró tanto y tan rápido que se volvió casi plano. Otros modelos cosmológicos pueden no requerir la inflación. Por ejemplo, en el modelo de Milne, el universo es siempre exactamente plano.
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Para que entienda tu respuesta, tendrás que explicarme cómo consigues ser más plano que la plana. O se es geométricamente plano (y abierto e infinito) o se es cerrado (pasaremos por alto la hiperbólica por ahora). La diferencia es una cantidad infinita de energía o una cantidad finita de energía en el universo, así que la diferencia es bastante significativa.
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No se puede saltar la hiperbólica. Si el universo es infinito y la curvatura cambia con el tiempo, entonces el universo es hiperbólico (ya que no puede permanecer plano mientras la curvatura cambia). Sin embargo, el punto principal sigue siendo que el universo no puede comenzar finito y luego convertirse en infinito debido a la inflación o lo que sea. Por tanto, no hay diferencia de energía.
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@safesphere - ¿Estás diciendo que el universo podría empezar cerrado, y la inflación podría hacerlo casi plano pero todavía cerrado, o que el universo podría empezar hiperbólico, y la inflación podría hacerlo casi plano pero todavía hiperbólico, pero no se puede pasar de casi plano pero todavía cerrado a plano, pero sí de casi plano pero hiperbólico a perfectamente plano? (Básicamente, no se puede pasar de cerrado a abierto).
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Esencialmente sí. Lo que no puede ocurrir es una transición de cerrado a abierto o viceversa. La única parte de la que no estoy completamente seguro es si el universo puede pasar de hiperbólico a perfectamente plano o viceversa. Casi plano, seguro, pero no sé si una transición de hiperbólico a o de perfectamente plana está matemáticamente prohibida o no.