Carattere Peculiare dell'Universo Primordiale

Qualche tempo fa lavoravo sul periodo inflazionario vissuto dall'Universo e mi imbattei in una stupefacente idea di Roger Penrose, volta a criticare le basi stesse dell'inflazione. La rottura di simmetria portò l'Universo a vivere un periodo inflazionario dopo il quale, in pratica, l'Universo guadagnò materia, energia ed entropia quasi dal nulla. Quel che io credo è che alla rottura di simmetria ci sia stata una chiara dimunuizione di entropia, infatti l'Universo stesso passò da uno stato disordinato caratterizzato da un certo grado di simmetria, ad uno ordinato caratterizzato da un grado di simmetria minore. Codesta transizione di fase, ruppe la simmetria. Al reheating però, vennero a formarsi i famosi dieci alla nove, dieci alla dieci fotoni per barione, che l'Universo guadagnò dal vuoto quantistico. Qui c'è stato un chiaro aumento di entropia. Generalmente ogni teoria inflazionaria che si rispetti riesce a risolvere i ben conosciuti problemi del modello standard (anche se nessuna risolve se stessa), ma tutte in pratica, hanno un qualcosa che le accomuna: lo stato iniziale e la sua peculiarità. Su questo verte la discussione. Nell'inflazione, lo stato iniziale è dato in modo generico, nel senso che non importa quale configuarazione spazio-temporale ci fosse, o quale fosse il grado di entropia. In più, ogni teoria inflazionaria usa il secondo principio e non lo spiega. Penrose critica la teoria inflazionaria proprio in questi termini. Un processo di termalizzazione giustamente porta ad un definito aumento di entropia, ma se questo è vero, ciò non farebbe altro che complicare la già notevole difficoltà nel definire il grado di peculiarità iniziale. Se lo stato è generico, un processo di termalizzazione lo renderebbe ancora più speciale visto il definito aumento di entropia. Uno stato generico, a mio avviso, è per sua stessa definizione, entropico. Penrose, il quale non crede sia stata possibile un'inflazione, poggia le sue critiche proprio su questi concetti. Diedi tempo fa, e dò tuttora ragione al succitato eminente scienziato, riguardo all'impossibilità di poter partire da uno stato iniziale generico, ma in un certo senso, critico una sua critica. E' vero che un processo di termalizzazione porterebbe necessariamente ad un aumento di entropia e che questo mette in seria difficoltà qualunque definizione di peculiarità dello stato iniziale, ma provate ad immaginare se il periodo inflazionario fosse solamente stato una parentesi vissuta dall'Universo, come una sorta di autoregolazione. Forse non sarebbe necessario partire da un grado di peculiarità massimo, cioè da un entropia nulla. O non sarebbe errato pensare ad uno stato iniziale caratterizzato da una peculiarità x insieme ad un processo di termalizzazione (se la paura è che questo renda ancora più speciale lo stato iniziale. Basterebbe ammettere che ad un certo tempo t una transizione di fase abbia rotto la simmetria, comportando una diminuizione dell'entropia e che il reheating successivo abbia poi riportato il valore dell'entropia a quello del tempo t. Le ipotesi sono: diminuizione dell'entropia nella fase di lento rotolamento e azzeramento successivo col reheating. La cosa che mi sorprende è che se questo può essere vero, a meno che da t=0 a t=t l'entropia non sia salita a sufficienza, il grado di peculiarità del periodo inflazionario potrebbe essere stato maggiore di quello iniziale. Mi sorprende ma non mi spaventa, in quanto penso all'inflazione come ad un ottimo stratagemma di regolazione. Sarebbe utile per me sapere cosa pensate al riguardo.