Modelli cosmologici omogenei e isotropi: dalle basi newtoniane ai campi scalari relativistici

Nella presente tesi viene proposta una formulazione newtoniana, successivamente estesa all’ambito relativistico, delle equazioni di Friedmann e di Continuità. In seguito, vengono discussi i problemi dell’Orizzonte e della Piattezza dell’Universo, che motivano l’ipotesi di una fase di espansione accelerata, nota come inflazione, descritta tramite un campo scalare. In conclusione, si analizza il comportamento delle fluttuazioni quantistiche del campo dell’inflatone e il loro congelamento su scale super-orizzonte, che genera lo spettro di potenza delle perturbazioni primordiali. La teoria inflazionaria predice uno spettro delle perturbazioni con un’invarianza di scala approssimata (modi di lunghezza d’onda diverse sono prodotti con quasi la stessa ampiezza). Questa predizione è in accordo con le misure delle anisotropie del fondo di radiazione cosmica (CMB).