¿Cómo exactamente la inflación convierte las fluctuaciones de gravedad aleatorias en ondas gravitacionales coherentes?

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En el curso de este anuncio de prensa muy agradable, se menciona que la inflación puede crear ondas de gravedad al amplificar las fluctuaciones de la gravedad.

No entiendo adecuadamente esta declaración. Siempre pensé que las fluctuaciones cuánticas (¿fluctuación de la métrica en este caso?) Deberían ocurrir de forma bastante aleatoria, mientras que las ondas son movimientos bastante coherentes.

Así que entiendo de alguna manera que la inflación puede amplificar las fluctuaciones cuánticas, pero no veo cómo puede convertir estos procesos aleatorios "microscópicos" en fenómenos coherentes observables "macroscópicamente" llamados ondas gravitacionales. Por ejemplo, ¿cómo se distribuyen las fuentes de estas ondas gravitacionales? ¿Cada punto en el espacio-tiempo se comporta como una especie de fuente puntual? ¿Y qué se observa en un punto específico como la superposición de todas estas excitaciones?

Además, en el mismo video se dice que no todos los modelos de inflación producen ondas gravitacionales, los que los tienen ahora son favorecidos por los datos, etc.

Dilaton
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Esta pregunta puede llamar la atención en physics.stackexchange.com
David H
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No creo que el título de esta pregunta tenga mucho sentido. La inflación no causa ondas gravitacionales, la inflación las lleva a escalas macroscópicas.
astromax
Creo que el interrogador espera que las olas sean periódicamente periódicas, como las olas que llegan a una orilla (la expectativa de que haya cierta coherencia), pero no puedo ver ninguna evidencia de una afirmación de que las olas son coherentes. Un solo pulso que viaja es una onda, pero no es coherente.
Jeremy
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Seguramente lo que significa es que las olas vistas en el primer momento están, en cierto sentido, "congeladas" en la "forma" del universo por la inflación.
adrianmcmenamin
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Estoy seguro de que hay personas aquí que podrían responderlo, pero esta es más una pregunta para la pila de Física.
Florin Andrei

Respuestas:

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Cuando ocurre la inflación, el estiramiento del campo gravitacional depende originalmente de las perturbaciones dentro de ese campo. Estas perturbaciones son causadas por fluctuaciones cuánticas. Esto conduce a fluctuaciones en la magnitud de la inflación en sí en un punto dado en el espacio, causando ondas gravitacionales debido al potencial gravitacional entre puntos vecinos. Las ondas son alimentadas por la energía inflacionaria, pero son sembradas por estas fluctuaciones cuánticas.

Este sitio ofrece una buena explicación, así como esta cita en particular:

Las perturbaciones de ondas gravitacionales son diferentes. No están modulados por algún potencial desconocido; son producidos por la inflación, y los observamos directamente. En modelos sencillos de inflación, la amplitud de las ondas gravitacionales es directamente proporcional a la escala de energía inflacionaria.

christopherlovell
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