Eposode 89: Inflation|Eposodio 89: La inflación|Eposodio 89: Inflation Cosmique|Eposodio 89: Inflazione

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In human speak please!

It’s hard to imagine a change in size as big as the one that occurred during the inflationary period; since 1026 is an unimaginably big number, but let’s try just the same. This would be about the same change in size as if an atom suddenly grew to be about 12,000 times the size of our solar system. Of course, that’s just measuring the Universe’s radius. If instead, we measured its volume, then we are instead looking at a change in size of 1078, which is even harder to imagine.

All of this expansion required energy; lots of it. This energy came from something called a “phase transition;” another result of this phase transition was that the strong nuclear force separated from the weak nuclear force and the electromagnetic force. The other force, gravity, had already separated out earlier in the Universe.

A phase transition is an abrupt change in a state of matter. You are familiar with the idea of phase transitions from everyday events. For example freezing water (or vaporizing it) is a type of phase transition. In a cold room, liquid water will get colder and colder until it reaches 0o C (32o F), the freezing point of water. At that point, a lot of energy (about 322 joules per gram of water) is released from the water (without it getting any colder) to transition it from the liquid phase into solid phase (ice). The energy released is the binding energy of the bonds in the ice crystal. A similar process is thought to have taken place in the early Universe, with the collapse of a scalar field, a postulated form of matter that plays the role ice did in our water example. And just as when water freezes, a lot of energy was released into the early Universe as it cooled and underwent this early phase transition.

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¡Un episodio nuevo cada lunes!

¡En nuestra lengua por favor!

Es difícil imaginarse un cambio de tamaño tan grande como el que ocurrió en la época de expansión del Universo, ya que 1026 es un número inimaginablemente grande. Sin embargo, intentémoslo. Eso sería igual a si un átomo creciese 12,000 veces su tamaño original hasta ser del tamaño de nuestro sistema solar. Claro que eso sería midiendo el radio del Universo. Si midiésemos su volumen, entonces el cambio sería de 1078 veces el volumen original, lo que es más difícil de imaginarse.

Tanta expansión requería energía, mucha energía. Esta energía provino de lo que es llamada el cambio de fase o de estado. Otro resultado del cambio de fase fue que la fuerza nuclear fuerte se separó de la fuerza nuclear débil y de la fuerza electromagnética. La otra fuerza, la gravedad, ya se había separado antes en la evolución del Universo.

El cambio de fase es un cambio abrupto en el estado de la materia. La idea de los cambios de fase de eventos que ocurren todos los días es más familiar para nosotros. Por ejemplo, el agua congelándose (o vaporizándose) es un tipo de cambio de fase. En un cuarto frío, el agua líquida se enfría más y más hasta que llega a los cero grados centígrados (0° C ó 32° F), el cual es el punto de congelación del agua. A esa temperatura, gran parte de la energía (aproximadamente 322 joules por gramo de agua) es liberada por el agua, sin que haya un cambio de temperatura, para que ocurra el cambio de la fase líquida a la sólida (el hielo). La energía liberada es la energía de enlace entre las moléculas de agua. Se cree que un proceso similar es el que ocurrió en la etapa temprana del Universo, con el colapso de un campo escalar, el cual es una forma de la materia que fue postulada para que cumpliera el rol del hielo en el ejemplo del cambio de fase del agua. Y al igual que cuando el agua se congela, grandes cantidades de energía fueron liberadas mientras el Universo temprano se enfría y era sometido a este cambio de fase.

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Nouvel épisode chaque lundi!

En langage courant!

Il est difficile d’imaginer un changement de taille aussi grand que celui qui s’est produit pendant la période d’inflation; en effet 1026 est un nombre inimaginablement grand, mais essayons tout de même de comprendre. Ce changement est semblable à un atome qui tout d’un coup deviendrait environ 12.000 fois la taille de notre système solaire. Mais cela est juste la mesure du rayon de l’Univers. Si nous mesurions son volume, nous ferions face à un changement de taille de 1078, qui est encore plus difficile à imaginer.

Cette expansion demanda énormément d’énergie! Cette énergie est venue de ce que l’on appelle une « transition de phase ». Une autre conséquence de cette transition de phase entraîna la séparation de la force nucléaire forte, de la force nucléaire faible et de la force électromagnétique. L’autre force, la gravité, s’était déjà séparé auparavant.

Une transition de phase est un changement d’état brutal de la matière. Vous êtes familier avec les transitions de phase dans des événements courants. Par exemple geler de l’eau (ou la vaporiser ) sont un type de transition de phase. Dans une pièce froide, l’eau à l état liquide se refroidira de plus en plus jusqu’à ce qu’elle atteigne 0o C le point de congélation de l’eau. À ce moment là, beaucoup d’énergie (environ 322 Joules par gramme d’eau) est libérée de l’eau (sans qu’elle se refroidisse plus) pour passer de la phase liquide à la phase solide (glace). L’énergie libérée est l’énergie de liaison des liens des cristaux de glace. On pense qu’un processus semblable a eu lieu au début de l’Univers, avec l’effondrement d’une forme primaire de la matière qui en théorie aurait joué le rôle de la glace dans notre exemple sur l’eau. Et tout comme lorsque l’eau gèle, beaucoup d’énergie a été libérée au début de l’Univers pendant que celui ci refroidissait et subissait cette transition de phase.

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Un nuovo episodio ogni Lunedi!

Nella nostra lingua per favore!

E’ difficile immaginare un cambiamento così grande nelle dimensioni, come quello avvenuto durante il periodo inflazionario; 1026 è un numero esageratamente grande da immaginare, ma cerchiamo di farlo lo stesso. Esso corrisponderebbe allo stesso incremento in dimensioni che subirebbe un atomo se improvvisamente diventasse 12000 volte più grande del nostro sistema solare. E questo parlando del raggio dell’Universo. Se parliamo del volume, l’incremento sarebbe di 1078, un numero ancora più difficile da immaginare.

Tutta questa espansione richiede una quantità enorme di energia. Questa energia derivò da qualcosa chiamato “transizione di fase”; un risultato di questa trasformazione di fase fu che la forza nucleare forte si separò da quella nucleare debole e dalla forza elettromagnetica. La forza di gravità si era già separata nei primi istanti dell’Universo.

Una transizione di fase è un cambiamento improvviso dello stato della materia. Il concetto di transizione di fase è familiare nella vita di tutti i giorni. Per esempio il trasformarsi dell’acqua in ghiaccio o in vapore è una transizione di fase. In un congelatore, l’acqua allo stato liquido diventa sempre più fredda fino a raggiungere la temperatura di 0o C, cioè il punto di congelamento. A questo istante, una quantità di energia pari a circa 322 joule/gr viene rilasciata dall’acqua (che rimane alla stessa temperatura) per compiere la transizione dalla fase liquida alla fase solida (ghiaccio). L’energia rilasciata è l’energia di legame del cristallo di ghiaccio. Un processo simile si pensa abbia avuto luogo anche nei primi istanti dell’Universo, con il collasso di un campo scalare, una postulata forma di materia che gioca lo stesso ruolo del ghiaccio nel nostro esempio con l’acqua. Così come l’acqua congela, durante il rilascio di una grande quantità di energia l’Universo primordiale si congelò e subì una transizione di fase.

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