¿Cómo existía la relación energía/entropía/volumen/presión/temperatura en el Big Bang y cómo evolucionó después?

Question

¿Según el actual modelo cosmológico del Big Bang con inflación?

Tenía la impresión errónea de que había un volumen muy bajo, una temperatura/presión muy alta, una entropía muy baja y que el Big Bang (quizá provocado por la alta presión) dio lugar a una expansión del volumen en la que la energía no cambió mucho, por lo que la temperatura bajó y la entropía subió.

Ahora me he enterado de la inflación y de que no hay conservación de la energía a escala cosmológica y que el universo ganó una cantidad exponencial de energía durante el periodo inflacionario. ¿Cómo ocurrió esto con un disminuir en la temperatura? La inflación fue un período de expansión superenfriada, ¿no es así?

¿Por qué la presión positiva no fue suficiente para causar la inflación, de modo que necesitamos una presión negativa en forma de campo inflatón (o más tarde energía oscura) para explicar la expansión del universo?

Gracias por su tiempo

Answer 1

La teoría original de la inflación propuesta por Guth era que se debía a un sobreenfriamiento durante una transición de fase (posiblemente una ruptura de simetría), pero pronto se vio que esto no explicaba el universo que vemos. El principal problema era el final del periodo inflacionario. Las teorías actuales postulan un campo inflatón sin especificar su origen. El origen físico del campo inflatón es una de las grandes incógnitas actuales.

En cualquier caso, el problema de la presión regular es que la expansión la diluye rápidamente y la presión cae. En cambio, el campo inflatón es una propiedad del espacio, por lo que no se diluye con la inflación y sigue impulsándola, ¡para siempre, si se cree en la inflación eterna! Por eso se necesita un campo inflatón o, como tú dices, energía oscura para impulsar la expansión.