دینامیک کیهانشناختی میدان های اسکالر در مدل های شامه ای

میدان های اسکالر که ابزاری ریاضی برای توصیف نوع ماده می باشند، نقشی کلیدی در عرصه ی کیهانشناسی ایفا می کنند. این میدان ها، هم می توانند عامل به وجود آورنده ی فاز تورمی و انبساط شتابدار نمایی اولیه باشند و هم می توانند به عنوان انرژی تاریک، سبب شتاب زمان حاضر جهان شوند. از سویی دیگر، اختلال میدان اسکالرِ به وجود آورنده ی تورم سبب اختلال در زمان پایان یافتن فاز تورمی در بخش های مختلف عالم می شود. این افت و خیزهایی که در نرخ انبساط عالم وجود دارند سبب ناهمگنی های چگالی و در نتیجه، تشکیل سازه در عالم می شود. در این پایان نامه، ابتدا یک میدان اسکالر معمولی در نظر می گیریم که به صورت ناکمینه با اسکالر ریچی القا شده روی شامه ی مدل dgp جفت شده است. تورم و اختلالات تورمی را با جزئیات و در هر دو چارچوب جردن و اینشتین بررسی می کنیم. با بررسی تحول پارامترهای تورمی در این مدل و مقایسه با داده های planck+wmap9+bao قید هایی بر روی پارامتر جفتیدگی ناکمینه در این مدل به دست می آوریم. در ادامه، دینامیک کیهانی میدان اسکالر دیگری، به نام میدان تاکیون را در چهار بعد مورد مطالعه قرار می دهیم. تورم، اختلالات و طیف غیر گوسی اختلالات را در این مدل، هم در حالت جفتیدگی کمینه و هم در حالت جفتیدگی ناکمینه، با دقت بررسی می کنیم. با یک تحلیل عددی روی فضای پارامترهای مدل خواهیم دید این مدل به ازای برخی مقادیر از پارامتر ها، سازگار با داده های رصدی wmap9+ecmb+bao+h_0 می باشد. همچنین، این مدل تاکیونی را در چارچوب سیستم های دینامیکی، فضای فاز و رویکرد حالت یابی مطالعه می کنیم. نشان خواهیم داد این مدل در حالت کمینه نمی تواند شتاب کنونی عالم را توجیه کند. درحالیکه مدل تاکیونی ناکمینه به حالت پایداری می رسد که شتاب زمان حاضر عالم را به دست می دهد. آخرین مدلی که در این پایان نامه بررسی خواهیم نمود، یک مدل dbi است که در آن جمله ی گاوس- بانت جفتیدگی ناکمینه با میدان dbi دارد. پس از بررسی دینامیک تورمی، اختلالات و طیف غیرگوسی اختلالات با استفاده از توابع همبستگی، تحول پارامتر های اختلالی و غیرگوسی را در بستر داده های planck+wmap9+bao بررسی می کنیم. تحلیل عددی و مقایسه با داده های رصدی، قید 1.14×〖10〗^(-5)<α_gb<4.5×〖10〗^(-2) را بر روی ضریب گاوس- بانت در این مدل قرار می دهد.