Como exatamente a inflação converte flutuações aleatórias em gravidade em ondas gravitacionais coerentes?

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No curso deste anúncio de imprensa muito agradável, é mencionado que a inflação pode criar ondas de gravidade amplificando as flutuações da gravidade.

Não entendo corretamente essa afirmação. Eu sempre pensei que flutuações quânticas (flutuação da métrica neste caso?) Deveriam ocorrer aleatoriamente, enquanto as ondas são movimentos bastante coerentes.

Portanto, entendo de alguma maneira que a inflação pode amplificar flutuações quânticas, mas não vejo como ela pode converter esses processos "microscópicos" aleatórios em fenômenos coerentes observáveis ​​"macroscopicamente", chamados ondas gravitacionais. Por exemplo, como as fontes dessas ondas gravitacionais são distribuídas? Cada ponto no espaço-tempo se comporta como algum tipo de fonte pontual? E o que é observado em um ponto específico como a superposição de todas essas excitações?

Além disso, no mesmo vídeo, diz-se que nem todos os modelos de inflação produzem ondas gravitacionais, os que os possuem são favorecidos pelos dados agora, etc.

cosmology general-relativity cosmological-inflation gravitational-waves quantum-field-theory Dilaton
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Esta questão pode receber atenção em physics.stackexchange.com
David H
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Eu não acho que o título desta pergunta faça muito sentido. A inflação não causa ondas gravitacionais, a inflação as explode em escalas macroscópicas.
astromax
Penso que o interlocutor espera que as ondas sejam regularmente periódicas, como as ondas que chegam a uma praia (a expectativa de que haja alguma coerência), mas não vejo nenhuma evidência de que as ondas sejam coerentes. Um único pulso viajando é uma onda, mas não é coerente.
Jeremy
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Certamente, o que isso significa é que as ondas vistas no momento mais inicial são, de certa forma, "congeladas" na "forma" do universo pela inflação?
Adrianmcmenamin
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Tenho certeza de que há pessoas aqui que poderiam responder, mas isso é mais uma pergunta para a pilha de Física.
Florin Andrei

Respostas:

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Quando a inflação ocorre, o alongamento do campo gravitacional depende originalmente das perturbações dentro desse campo. Essas perturbações são causadas por flutuações quânticas. Isso leva a flutuações na magnitude da própria inflação em um dado ponto no espaço, causando ondas gravitacionais devido ao potencial gravitacional entre pontos vizinhos. As ondas são alimentadas pela energia inflacionária, mas semeadas por essas flutuações quânticas.

Este site fornece uma boa explicação, bem como esta citação específica:

As perturbações das ondas gravitacionais são diferentes. Eles não são modulados por algum potencial desconhecido; eles são produzidos pela inflação, e nós os observamos diretamente. Nos modelos diretos de inflação, a amplitude das ondas gravitacionais é diretamente proporcional à escala de energia inflacionária.

christopherlovell
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