Problema do horizonte
O problema do horizonte há muito é um quebra-cabeça na cosmologia , cuja solução hoje é comumente considerada oferecida pelo paradigma da inflação cósmica . Um aparente paradoxo surgiu: como compatibilizar a observação do fundo difuso cosmológico que indica que em uma escala muito grande o universo é homogêneo e isotrópico com a restrição resultante da relatividade indicando que certas regiões do universo estão tão distantes que parecem nunca foram capazes de trocar informações desde o Big Bang ?
Introdução
Sabe-se desde a descoberta da expansão do Universo que regiões do cosmos hoje distantes eram muito mais próximas no passado. No entanto, dada a velocidade atual de expansão, que é um tipo de lei de potência , parece que mesmo durante o período do Big Bang algumas regiões foram causalmente desconectadas devido ao valor constante da velocidade da luz . Dado esse valor (cerca de 300.000 km / s ) e a idade do universo (cerca de 13,7 bilhões de anos ), significa que a luz não teria tido tempo de percorrer a distância necessária para conectar tais regiões. Desde a descoberta do fundo difuso cosmológico sabemos que em grande escala o universo é, com grande precisão (da ordem de ), homogêneo e isotrópico, é necessário encontrar um mecanismo pelo qual essas regiões aparentemente desconectadas do ponto da visão da relatividade poderia ter trocado informações em um determinado período para que possam parecer semelhantes hoje.
Um mecanismo que oferece essa possibilidade foi oferecido pelo modelo de inflação cósmica . Consiste em supor que logo após o Big Bang toda a matéria observada hoje estava localizada em uma pequena região de forma que é razoável supor que esta fosse homogênea e isotrópica já que o universo passou por um período de expansão d ' exponencial que se distancia muito rapidamente os diferentes componentes desta área.
Horizonte cósmico
Cosmologia inflacionária
A inflação cósmica , ou inflação curta, resolve esse problema. Durante os primeiros momentos do universo, logo após a Idade de Planck , o universo teria crescido repentinamente, uma breve onda de aceleração. Todo esse tempo antes da inflação, regiões ainda muito próximas no universo (cf. Expansão do Universo ), tinham “todo o seu tempo” para trocar suas propriedades (como temperatura por exemplo). Em seguida, ocorreu a inflação e áreas que estavam então muito próximas foram repentinamente separadas umas das outras.
Lenda
De acordo com o diagrama, por um tempo muito curto, o universo cresceu significativamente. O ponto do “big bang”, para maior clareza, foi ampliado. Na verdade, essa fase não dura mais do que a era de Planck , localizada um pouco antes. No entanto, mesmo que, por conveniência de apresentação, a figura pareça atribuir ao universo uma origem pontual, deve-se perceber que a expansão do universo, e a inflação em particular, não tem centro propriamente dito. A expansão é um fenômeno local que ocorre de forma homogênea em todos os pontos do universo primordial. Também deve-se ter em mente que este diagrama é uma representação no tempo e não no espaço.
Notas e referências
Bibliografia
- (pt) The horizon problem , Cambridge University Press, 2010