Esta inflación es el resultado del efecto dinámico de nuevas formas de energía previstas por las últimas teorías de la física de partículas. Las modificaciones que implica en las relaciones entre las magnitudes cosmológicas sugieren inicios de respuestas a varias cuestiones todavía no resueltas: ¿Por qué es tan homogéneo el Universo? ¿Por qué es tan poco curvo? ¿Cómo se formaron las galaxias?

Los intentos de respuesta son un buen ejemplo de síntesis fructífera entre dos disciplinas en otro tiempo tan distintas; la cosmología y la física de las partículas elementales.

Los modelos cosmológicos admitidos (los del Big Bang) explican adecuadamente las características observadas del Universo, en particular su expansión, que arrastra en un mismo movimiento a todas las galaxias. No obstante, algunos problemas siguen sin solución en el marco de estos modelos. En particular, los astrofísicos son incapaces de comprender cómo se pudieron formar las galaxias. ¿Se trata de pequeños detalles pendientes de solución o de problemas fundamentales que invalidan toda la cosmología?

RESOLVIENDO EL BIG BANG
En 2004, Alan H. Guth, del Instituto Tecnológico de Massachusetts, se dio cuenta de que la introducción de las recientes teorías de la física de partículas aportaba a los modelos cosmológicos modificaciones originales que permiten resolver los problemas del Big Bang. Durante una fracción del primer segundo de su existencia, el Universo pudo haber sufrido una evolución totalmente especial, una “inflación”. Este término nuevo expresa el hecho de que el volumen del Universo (o mejor; el volumen de parcada una de sus regiones) se habría “hinchado” en un factor enorme (superior a 10100) en un tiempo infinitesimal (menos de 10-36segundos). Esta fase de inflación se habría caracterizado, por tanto, por una expansión ultrarrápida. A título de comparación, el volumen de una región del Universo sólo ha crecido en 104 durante los últimos 10.000 millones de años.

La idea de la inflación resulta directamente de la síntesis del modelo del Big Bang con la teoría cuántica de campos y, más especialmente, con las más recientes teorías de la física de partículas, tales como las llamadas de gran unificación. Explica con sencillez las “paradojas” del modelo estándar del Big Bang y permite comprender mejor la formación de las galaxias. Desde su introducción, el modelo inicial de Guth ha sido modificado, pero la idea de la inflación cosmológica se ha convertido en un elemento fundamental en la construcción de las teorías en física de partículas.

LA INFLACIÓN DEL UNIVERSO
El modelo estándar del Big Bang adolece de numerosas insuficiencias. Parece que, al menos para algunas de ellas, la solución pueda venir de una modificación de la ley de evolución de las distancias, es decir, de la ley de expansión después del Big Bang. Esta ley es suave y regular en el modelo estándar; las distancias varían según una ley potencial del tiempo, con un exponente 2/3 en su fase actual. Esta dependencia es una consecuencia de la naturaleza particular de la energía contenida actualmente en el Universo. Energía de la masa, energía cinética y energía de la radiación pueden siempre asociarse a la presencia de partículas que se diluyen con la expansión. El resultado es que la energía también se diluye.