Il modello inflazionario

Due oggetti distanti sono causalmente connessi, quando possono comunicare tramite un segnale e l’uno provocare un effetto sull’altro. Gli effetti di questo segnale si percepiranno non istantaneamente, ma dopo un certo tempo, tanto maggiore tanto più distanti sono i due oggetti, poiché la velocità con la quale i segnali viaggiano nello spazio è finita. L’orizzonte causale rappresenta proprio la regione dello spazio-tempo in cui i due corpi sono in connessione causa-effetto.
L’Universo è costituito da addensamenti di galassie e regioni relativamente vuote,  ma nel complesso appare omogeneo e isotropo (ossia uguale in tutte le direzioni). Come è possibile che  regioni tra loro molto lontane, al di fuori dell’orizzonte causale, possiedano proprietà simili? Nemmeno la luce, che viaggia con la velocità massima, avrebbe potuto connettere causalmente tali regioni. A questa domanda diede una risposta, a partire dei primi anni ’80, il fisico e cosmologo statunitense Alan Guth. Egli propose di modificare il modello classico del Big Bang, aggiungendo il fenomeno dell’inflazione (modello inflazionario): nei primi istanti dopo il Big Bang, l’Universo era di dimensioni talmente ridotte che le galassie potevano trovarsi in contatto causa-effetto, all’istante t= 10-35 s iniziò ad espandersi in maniera rapida e improvvisa  e nel giro di 10-32 secondi aumentò le sue dimensioni di un fattore 1050. Successivamente l’espansione proseguì secondo quanto previsto dal modello standard del Big Bang.

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