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Cronología del Big Bang - época del hadrón: 10–6 - 10–2 s.

Escrito por Enunlugarenelcosmos 11-07-2017 en ciencia. Comentarios (0)

El plasma de quark-gluones (QGP) es una fase de la cromodinámica cuántica (QCD) que existe cuando la temperatura y/o la densidad son muy altas. Se piensa que este estado consiste en quarks asintóticamente libres y gluones, que son varios de los componentes básicos de la materia. Se cree que hasta unos pocos milisegundos después del Big Bang, conocida como la época Quark , el Universo estaba en un estado de plasma quark-gluón.

El plasma de quark-gluones contiene quarks y gluones, como la materia hadrónica normal. La diferencia entre estas dos estados de la QCD es la siguiente: En la materia normal cada quark o bien se empareja con un anti-quark para formar un mesón o se une con otros dos quarks para formar un barión (tal como el protón y el neutrón). En el QGP, en cambio, estos mesones y bariones pierden sus identidades y hacen una masa mucho más grande de quarks y gluones. En la materia normal los quarks están confinados; los quarks de QGP están deconfinados.

El plasma quark-gluon del que está compuesto el Universo se enfría hasta formar hadrones, incluyendo bariones como los protones y los neutrones.

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Cronología del Big Bang- el Universo primigenio- época electrodébil 10–12 s.

Escrito por Enunlugarenelcosmos 11-07-2017 en ciencia. Comentarios (0)

En este punto, el Universo está relleno de plasma de quarks-gluones.

Cuando se produce la ruptura espontánea de simetría electrodébil, se cree que todas las partículas fundamentales adquieren masa vía el mecanismo de Higgs en el que los bosones de Higgs adquieren un valor esperado en el vacío. En este momento, los neutrinos se desemparejaron y empezaron a viajar libremente a través del espacio. Este fondo cósmico de neutrinos, a pesar de ser improbable su observación en detalle, es análogo al fondo cósmico de microondas que fue emitido mucho después.

Si la supersimetría es una propiedad de nuestro Universo, entonces tiene que romperse a una energía por debajo de 1 TeV (Teraelectronvoltio), la escala de simetría electrodébil. Las masas de las partículas y sus supercompañeras no serían iguales, lo que explicaría por qué no se han observado supercompañeros de las partículas conocidas.

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Cronología del Big Bang-Inflación cósmica-10–^33 segundos.

Escrito por Enunlugarenelcosmos 11-07-2017 en ciencia. Comentarios (0)

La temperatura, y por tanto el tiempo, en que la inflación cósmica ocurrió no se conoce. Durante la inflación, el Universo es alisado y entra en una fase de expansión rápida homogénea e isótropa en la que las bases de la formación de estructuras son sentadas en la forma de un espectro primordial de fluctuaciones de casi-invariantes en escala. Parte de la energía de los fotones se convierten en quarks virtuales e hiperiones, pero estas partículas decaen rápidamente. Un escenario sugiere que antes de la Inflación Cósmica, el Universo era frío y vacío, y el inmenso calor y energía asociada con los primeros estados del Big Bang se crearían en el cambio de fase asociado con el fin de la inflación.

Durante el recalentamiento, la expansión potencial que ocurrió durante la inflación cesa y la energía potencial del campo inflatón se descompone en calor, plasma relativista de partículas. Si la gran unificación es una característica de nuestro Universo, la inflación cósmica tiene que ocurrir a la vez o después de que la simetría de la gran unificación se rompe, de otra manera los monopolos magnéticos se podrían observar en el Universo visible. En este momento, el Universo está dominado por la radiación y se forman los quarks, los electrones y los neutrinos.

El universo actual parece contener muchos más bariones que antibariones. Esta asimetría sólo puede explicarse aceptando algún tipo de violación de la simetría CP (C carga, P paridad), entonces una partícula y su correspondiente antipartícula no se comportarían de modo simétricamente equivalente en la evolución temporal del universo. Ya que el universo tiene simetría CPT, la violación CP es posible si existe también violación T (temporal). La bariogénesis asimétrica requiere además que el equilibrio químico sea mucho más rápido que el equilibrio térmico, para que al expandirse el universo tenga una composición homogénea. Además las condiciones de Sakharov tienen que cumplirse poco tiempo después de la inflación. Hay indicios que indican que es posible en modelos físicos conocidos y del estudio de las teorías de la gran unificación, pero el cuadro completo no es conocido.

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Cronología del Big Bang- Gran Unificación: de 10^–43 a 10^–33 segundos.

Escrito por Enunlugarenelcosmos 11-07-2017 en ciencia. Comentarios (0)

La Época de Gran Unificación fue el periodo en la evolución del universo temprano que siguió a la Época de Planck, empezando pues 10^−43 segundos después del Big Bang.

A esta época se la llama de Gran Unificación porque tres de las cuatro grandes fuerzas-electromagnetismo, la interacción fuerte y la interacción débil-se comportaban como una, la interacción electrofuerte, la gravedad sin embargo se separó de ellas tres al final de la época de Planck.

Como el Universo se expande y se enfría desde la época de Planck, la gravedad se empieza a separar de las interacciones de gauge: el electromagnetismo y las interacciones nucleares débil y fuerte. La física a esta escala se puede describir por una gran teoría de unificación en el que los grupos de gauge del modelo éstandar se integra en un grupo mucho mayor, que se rompe para producir las fuerzas de la Naturaleza observadas. Eventualmente, la gran unificación se rompe cuando la interacción nuclear fuerte se separa de la fuerza electrodébil.

Al haber una gran simetría entre fuerzas (excepto gravitatoria), conceptos como masa, carga, sabor y Carga de color no tenían un significado claro.

La época de Gran Unificación terminó aproximadamente 10^−33 segundos después del Big Bang. Varios eventos ocurrieron justo a continuación. La interacción fuerte se separó del resto (quedando por tanto tres fuerzas fundamentales, la gravitatoria, la fuerte y la electrodébil). La temperatura bajó por debajo de límite en el que los bosones hipotéticos X e Y se podían crear, desintegrándose en partículas más ligeras. Es posible que en este proceso de desintegración se rompiera la conservación del número de bariones, dando lugar a un exceso de materia sobre antimateria. Esta transición de fase también pudo haber empezado el proceso de inflación cósmica que dominó el desarrollo del universo durante la época inflacionaria.

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Cronología del universo- La era Planck: menor a 10^–43 segundos.

Escrito por Enunlugarenelcosmos 11-07-2017 en ciencia. Comentarios (0)

La época de Planck es el universo más temprano, el período de tiempo en la historia entre cero y 10^−43 segundos (un tiempo de Planck), durante el cual las cuatro fuerzas fundamentales (interacción nuclear fuerte, interacción nuclear débil, interacción electromagnética e interacción gravitatoria) están unificadas y no existen partículas elementales.

La mecánica cuántica estándar dice que no tiene sentido hablar de intervalos más pequeños que un Tiempo de Planck o de distancias más pequeñas que una longitud de Planck. En consecuencia, el tiempo en la historia del universo debe contarse a partir del momento en que culmina el primer tiempo de Planck. Igualmente, el volumen del universo se debe contar a partir de la primera longitud de Planck de diámetro en lugar de cero, de manera que nunca habría una singularidad de densidad infinita.

En la actualidad no se conoce una teoría generalmente aceptada que unifique la mecánica cuántica y la gravedad relativista.

De acuerdo con teorías tentativas y que por el momento no han tenido confirmación empírica adecuada como, la supersimetría como otras teorías que incluirían las teorías de la gran unificación inicialmente lo que hoy en día vemos como cuatro fuerzas fundamentales independientes: electromagnetismo, interacción nuclear débil, interacción nuclear fuerte y la gravedad, serían manifestaciones de una única fuerza fundamental, descritos por un lagrangiano único. Así las constantes de acoplamiento de estas cuatro fuerzas fundamentales habrían tenido el mismo valor y el grupo de simetría de esta teoría incluiría los grupos parciales de simetría de las cuatro fuerzas fundamentales, razón por la que se afirma que estarían unificadas en una única fuerza fundamental.

Poco se conoce sobre esta época, aunque diferentes teorías hacen diferentes predicciones. La teoría de Einstein de la relatividad general predice una singularidad espaciotemporal antes de este tiempo, pero bajo estas condiciones la teoría se espera que fracase debido a los efectos cuánticos. Los físicos esperan que las teorías propuestas de la gravedad cuántica, así como la teoría de cuerdas y la gravedad cuántica de bucles, eventualmente conducirán a una mejor comprensión de esta época.

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