La teoría de cuerdas y la evolución del universo
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Otras preguntas que los científicos esperan la teoría de cuerdas puede responder implican la forma en que el universo cambia con el tiempo. Los escenarios del mundo brana descritos anteriormente en este libro ofrecen algunas posibilidades, al igual que los diversos conceptos de un multiverso. En concreto, los teóricos de cuerdas esperan entender la razón del aumento de la expansión de nuestro universo tal como se define por la materia oscura y la energía.
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Algunos cosmólogos han trabajado duro en una teoría llamada inflación eterna, lo que ayuda a contribuir a la idea de un vasto multiverso de universos posibles, cada uno con diferentes leyes (o diferentes soluciones a la misma ley, para ser exactos).
En la inflación eterna, universos isla surgir y desaparecer a través del universo, generado por las fluctuaciones muy cuánticas de la energía del vacío en sí. Esto es visto por muchos como una prueba más para el paisaje de la teoría de cuerdas y la aplicación del principio antrópico.
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La teoría de la inflación dice que nuestro universo comenzó en una colina (o saliente) de las energías potenciales de vacío. El universo comenzó a rodar por la colina rápidamente - es decir, nuestro universo comenzó a expandirse a un ritmo exponencial - hasta que nos instalamos en un valle de la energía del vacío. La pregunta que la inflación eterna trata de responder es: ¿Por qué empezamos en esa colina?
Al parecer, el universo comenzó con un punto de partida aleatorio en el espectro de posibles energías, por lo que es sólo la suerte de que estábamos en la colina y, a su vez, la suerte de que nos fuimos a través de la cantidad correcta de la inflación para distribuir la masa y la energía de la manera que es repartido.
O, alternativamente, hay un gran número de posibilidades, muchas de las cuales surgen a la existencia, y que sólo podían existir en los que tienen esta condición de partida específico. (Esto es, en esencia, el argumento antrópico.)
En cualquiera de los casos, las partículas y fuerzas de nuestro universo están determinadas por la ubicación inicial en esa colina, y las leyes de la física que rigen la forma en el universo va a cambiar con el tiempo.
En 1977, Sidney Coleman y Frank De Luccia describen cómo las fluctuaciones cuánticas en un universo inflar crean pequeñas burbujas en el tejido del espacio-tiempo. Estas burbujas pueden ser tratados como pequeños universos en su propio derecho. Por ahora, la clave es que ellos forman.
El cosmólogo Andrei Linde ha sido el que más enérgicamente argumentan que este hallazgo, en combinación con la teoría inflacionaria de Alan Guth, exige la inflación eterna - la creación de una vasta población de universos, cada uno con un poco diferentes propiedades físicas. Él se ha unido a sí mismo Guth y Alexander Vilenkin, que ayudó a negociar los aspectos clave de la teoría.
El modelo de la inflación eterna dice que estas universos burbuja (Guth prefiere “universos de bolsillo”, mientras que Susskind los llama “universos isla”) hasta la primavera, de alguna manera conseguir leyes físicas entre los posibles las dictadas por el paisaje de la teoría de cuerdas (a través de algunos medios, que aún desconocidos). El universo de burbujas y luego se somete a la inflación. Mientras tanto, el espacio que la rodea continúa expandiéndose - y se expande tan rápidamente que la información sobre el universo burbuja inflando nunca puede llegar a otro universo. Nuestro propio universo es uno de estos universos burbuja, pero que terminó su período de inflación hace mucho tiempo.