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2004
La velocità di espansione dell'Universo durante l'inflazione
La velocità di espansione dell'Universo durante l'inflazione
Secondo il modello dell'Universo inflazionario, a causa delle fluttuazioni quantistiche del campo scalare associato alla superforza (la forza esistente nell'era di Planck poi separatasi nelle quattro forze fondamentali), l'Universo avrebbe, nei primi miliardesimi di miliardesimi di...di secondo, subito un'espansione esponenziale di durata pari a circa dieci alla meno trentaquattro secondi. Si potrebbe fare la seguente osservazione: l’inflazione è durata circa dieci alla meno trentaquattro secondi, provocando un aumento di dimensioni dell’Universo di un fattore dieci alla quarantatre e facendo un rapido calcolo (prendendo un raggio iniziale di 10-33 cm), troveremmo che la velocità media di espansione è pari a 1034 volte la velocità della luce! Come si spiega questo se la velocità limite di qualsiasi particella è proprio quella della luce?
13 marzo 2004
Occorre non confondere fra scale comobili e proprie in cosmologia. L'espansione di una qualsiasi scala comobile (cioè, ciò che si espande rimanendo agganciato all'espansione cosmica: in cui l'allontanamento fra due osservatori è dovuta solo all'espansione dell'Universo) è data dal prodotto fra la stessa lunghezza comobile e il fattore di scala, che regola l'espansione cosmica e durante l'inflazione aumenta esponenzialmente, come il lettore giustamente osserva.
Ma la distanza "vera" (propria) è il prodotto fra il fattore di scala e la distanza comobile: per un raggio di luce, l'intervallo di lunghezza comobile dr coperto nell'intervallo dt è esponenzialmente soppresso con l'inverso del fattore di scala, cosicché il prodotto fra il fattore di scala e il dr rimane uguale a c dt.
Per ulteriori approfondimenti consiglierei un libro di relatività generale, come il Gravitation, degli autori Misner, Thorne e Wheeler.
Carlo Baccigalupi
Settore di Astrofisica, SISSA, Trieste
