Cosmología cuántica de lazosanisotropías e inhomogeneidades

Resumen

El objetivo principal de esta tesis es investigar la inclusión de inhomogeneidades en cosmología cuántica de lazos, con el fin de obtener una cuantización bien definida y libre de singularidades de cosmologías inhomogéneas. Este paso es necesario par a obtener resultados realistas sobre la dinámica del universo en sus etapas tempranas. Para llevar a cabo este estudio, en esta tesis se investiga la cuantización de diferentes modelos. Primeramente, hemos revisado la cuantización de lazos del modelo más simple, el plano, homogéneo e isótropo, consiguiendo mejorar las técnicas de la cosmología cuántica de lazos. Esto nos ha permitido aplicarlas a la cuantización de cosmologías planas y homogéneas pero anisótropas, dadas por el modelo de Bianchi I. Por último, en esta tesis investigamos la cuantización del modelo inhomogéneo más sencillo, el modelo de Gowdy con la topología del tres toro, cuyo subconjunto de soluciones homogéneas es precisamente el modelo de Bianchi I. Hemos propuesto un pro cedimiento híbrido que combina la cuantización de lazos del sector homogéneo con una cuantización estándar de Fock para las inhomogeneidades. De este modo conseguimos resolver cuánticamnete la singularidad inicial y además, a nivel físico, recuperamos la teoría cuántica de campos estándar para las inhomogeneidades que pueden entenderse como grados de libertad que se propagan sobre un fondo de Bianchi I cuantizado a lo lazos. En conclusión, mediante el análisis de modelos de complejidad creciente , proporcionada por la inclusión de anisotropías e inhomogeneidades, hemos mejorado las técnicas de cosmología cuántica de lazos que ya habían sido establecidas en contextos homogéneos y, por primera vez en este marco de cuantización de lazos, hemos completado la cuantización de cosmologías inhomogéneas.