Cosmologia inflacionária via campos escalares. - NASCIMENTO, Marcio Siqueira Pequeno. (2010)
Na teoria de Cosmologia Inflacionária, que tem como referencial o Universo observado, a gravitação é uma força sempre atrativa. Nunca houve qualquer evidência firme de “anti-gravitação”, em laboratório ou sistemas estelares/galácticos. Porém, isto não necessariamente foi sempre assim, e uma possível solução ao problema da origem da expansão do Universo, é de termos tido uma época onde, pelo menos de forma efetiva, a gravitação tenha sido repulsiva. De fato, as equações de Friedmann atribuem um papel importante à relação entre pressão e a densidade de energia, já que o sinal da aceleração esta determinado por ela. Abre-se assim a possibilidade de ter havido alguma época na qual a expansão do Universo foi acelerada. Este é o conceito básico da era inflacionária. Neste trabalho iremos inserir campos escalares nas equações de Friedmann através da utilização do tensor energia-momento para o exemplo mais simples de um campo escalar obtendo assim a densidade de energia e pressão de uma partícula. Feito isto, podemos obter a equação do movimento da partícula para analisar a evolução temporal do campo escalar conhecido como ínflaton, responsável pelo início da fase inflacionária. De posse da equação do movimento da partícula, iremos utilizar o método de aproximação slow-roll nas densidades de energia potencial e cos para determinarmos o campo escalar e o fator de escala. Com o fator de escala podemos determinar o parâmetro de desaceleração para os dois casos apresentados, e concluir que estas densidades de energia potencial podem representar um modelo de Universo que se expande aceleradamente, o que está de acordo com observações cosmológicas atuais.