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¿Cómo resuelve la inflación el problema del monopolo magnético?

La Inflación Cosmológica fue propuesta por Alan Guth para explicar el problema de la planitud, el problema del horizonte y el problema del monopolo magnético. Creo que entiendo bastante bien los dos primeros, sin embargo no acabo de entender cómo un periodo de expansión exponencial explica completamente el problema del monopolo.

Desde la Cosmología de Weinburg, la cuestión es esencialmente que varias teorías gran unificadas predicen que los modelos estándar $SU(3)\times SU(2)\times U(1)$ surgió de la ruptura de un grupo de simetría simple original. Para muchas de estas teorías, se crea una partícula loca conocida como "monopolo magnético" a una cierta energía (a veces citada en torno a los $M = 10^{16} GeV$ ). Así que mi pregunta es: ¿por qué un periodo de expansión rápida, de un modo u otro, da lugar a una baja densidad de monopolos magnéticos (suponiendo que existan)?

Yo pensaría, como en la nucleosíntesis, que el factor principal en la creación de monopolos es la densidad de energía, y puesto que la inflación sigue siendo un proceso "suave", en algún momento el universo alcanzaría la densidad de energía adecuada para crear monopolos magnéticos. ¿Cómo afecta el ritmo de expansión en el momento en que se crearon a la densidad general actual?

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Matt Solnit Puntos 683

Los monopolos siguen creándose en los modelos inflacionistas. Simplemente se crean antes (o durante) la inflación, de modo que la rápida expansión posterior diluye su densidad hasta niveles inobservablemente bajos.

En el momento en que se crean los monopolos, se crean con una densidad del orden de 1 por volumen Hubble, es decir, hay uno en cada "Universo observable" en ese momento. En general, cuando se rompe una simetría, se forman defectos topológicos que están separados en una escala de longitud de orden (velocidad de propagación del campo)(escala de tiempo en la que se rompe la simetría). El primero es de orden $c$ y la segunda es del orden del tiempo de Hubble, por lo que los monopolos están separados por una distancia del orden de la longitud de Hubble.

Usted debe tomar "de orden" aquí muy liberalmente - en realidad no me importa si estoy fuera por factores de $10^5$ o $10^{10}$ ni nada por el estilo. Al fin y al cabo, la inflación infla las longitudes en algo así como $10^{20}$ o más. Así que un monopolo por volumen de horizonte se convierte en uno por $10^{60}$ volúmenes del horizonte. (Además, el volumen del horizonte sigue cambiando una vez finalizada la inflación, pero no por nada parecido a este tipo de factor).

Con densidades así, no esperaríamos ver ningún monopolo. Problema resuelto.

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