موضوع نظریه میدان در فضازمان خمیده مطالعه رفتار میدان های کوانتومی منتشر شونده در یک زمینه گرانشی کلاسیک است.از این نظریه در تحلیل پدیدهایی که در آن ها سرشت کوانتومی میدان ها و آثار کلاسیک گرانش حائز اهمیت باشند اما طبیعت کوانتومی گرانش به خودی خود نقش بسزایی نداشته باشد، استفاده می شود بنابراین میدان گرانشی همچون نسبیت عام معمولی به وسیله یک فضازمان خمیده کلاسیک توصیف می شود.دو کاربرد مهم این نظریه یکی در مورد پدیده ای است که در جهان نخستین رخ می دهد و دیگری پدیده ای است که در نزدیکی سیاه چاله ها اتفاق می افتد. در نظریه کلاسیک، سیاه چاله ها تنها قادر به جذب ذرات هستند ولی هیچ ذره ای تابش نمی کنند.با این وجود نشان داده شده آثار کوانتوم مکانیکی باعث تولید و تابش ذره توسط سیاه چاله ها می شوند، گویی سیاه چاله ها اجسامی گرم با دمای 1/8?m هستند که در آن m جرم سیاه چاله است. این پایان نامه به معرفی موضوع نظریه میدان در فضازمان خمیده و کاربردهای آن و سوالات به وجود آمده در این زمینه می-پردازد.عناوین پایان نامه شامل تولید ذره در جهان در حال انبساط، اثر آنروه و اثر هاوکینگ است.

در چهل سال اخیر بررسی فیزیک سیاه چاله ها خواص جالبی از آنها را آشکار ساخته است. نقطه ی شروع این مطالعات را می توان اوایل دهه ی 70 میلادی دانست. در آن زمان باردین، کارتر، و هاوکینگ مجموعه ای از چهار قانون حاکم بر سیاه چاله ها موسوم به قوانین مکانیک سیاه چاله ها را فرمول بندی کردند و نشان دادند که این قوانین شباهت زیادی با قوانین ترمودینامک معمولی دارند. در همان زمان تصور می شد که چون سیاه چاله ها شبیه غشاهای یکطرفه عمل می کنند، پس باید آنتروپی عالم را کاهش دهند. در این صورت قانون دوم ترمودینامیک نقض می شد و بنابران تشابه بالا صرفاً اتفاقی به نظر می رسید. اما طولی نکشید که بکنشتاین نشان داد که سیاه چاله ها درست مثل سامانه ها ی ترمودینامیکی رفتار می کنند. وی با استفاده از مکانیک کلاسیک سیاه چاله ها نشان داد که آنتروپی یک سیاه چاله برابر است با ، که در آن مساحت سیاه چاله است. از آنجا گرانش سطحی سیاه چاله نقش دمای آن را ایفا می کند. در نهایت بکنشتاین قانون دوم ترمودینامیک را اصلاح نمود و آن را به این صورت بیان کرد : "مجموع تغییرات آنتروپی سیاه چاله و جهان پیرامون آن هرگز کاهش نمی یابد یا ." هدف این پایان نامه استخراج قوانین مکانیک کلاسیک سیاه چاله ها و همچنین بررسی روش بکنشتاین در تخصیص آنتروپی به آنها برای حفظ قانون دوم ترمودینامیک است

سالیتون¬ها در ابعاد فضا-زمانی مختلفی مطالعه شده¬اند. در حالت خاص برای میدان پیمانه¬ای هیگز آبلی در (2+1) بعد جواب¬هایی از نوع گردابه¬ها بدست می¬آیند. یکی از اهداف این پایان¬نامه بدست آوردن بدست آوردن این معادلات از رهیافت ابرتقارن است.

سالیتون، نظریه میدان های پیمانه ای، تک قطبی مغناطیسی، نظریه میدان های ابرمتقارن، ابرفضای ناپادجابه جایی