اثرات اختلالات ناگوسی موضعی اولیه در مدلهای تورمی کیهانی
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه دانشهای بنیادی (مرکز تحقیقات فیزیک نظری و - پژوهشکده فیزیک
- نویسنده محمدحسین نامجو
- استاد راهنما حسن فیروزجاهی
- سال انتشار 1392
چکیده
امروزه علم کیهانشناسی به علمی بسیار دقیق بدل شده است. به لطف ماهواره هایی مانند پلانک اطلاعات دقیقی در مورد مواد تشکیل دهنده عالم و تحول کیهان در دست داریم. مدل استاندارد کیهانشناسی یک مدل بسیار موفق در توصیف تحول جهان از آغاز تا اکنون می باشد که سازگاری کامل با مشاهدات اخیر دارد. بر اساس مدل استاندارد و آخرین نتایج مشاهداتی، مواد اصلی تشکیل دهنده عالم شامل انرژی تاریک، ماده تاریک و ماده باریونی می باشد. انرژی تاریک که ??? کل انرژی عالم را به خود اختصاص داده باعث شتابدار شدن انبساط کیهان در زمان اخیر شده است. حدود ??? از انرژی کیهان نیز مربوط به ماده تاریک است که در تشکیل ساختارها و همچنین تحول کلی عالم از زمان مهبانگ تا کنون نقش بسیار مهمی ایفا نموده است. حدود ?? عالم نیز از ماده باریونی که همان مواد معمولی تشکیل دهنده ستاره ها و سیاره ها است تشکیل شده است. یکی از مشاهدات بسیار مهم که به دقت کیهانشناسی کمک شایانی کرده است، تابش زمینه کیهانی و افت و خیزهای دمایی روی آن است. با اندازه گیری دقیق آمار افت و خیزها اطلاعات بسیار زیادی در مورد جهان اولیه و تحول کیهان تا زمان آخرین سطح پراکندگی- جایی که فوتون از ماده جدا شد- بدست می آوریم. مدل استاندارد کیهانشناسی، با فرض وجود دوره تورمی بخوبی وجود تابش زمینه کیهانی و افت و خیزهای آن را توضیح می دهد. ایده تورم جهان اولیه که برای توضیح برخی نقصهای مدل استاندارد ارائه شد اکنون به مورد قبول ترین مدل برای جهان اولیه تبدیل شده است. در دوره تورمی ، جهان اولیه با شتاب بسیار زیاد منبسط شده تا جهان همگن و همسانگرد مشاهده شده کنونی را بدون نیاز به شرایط اولیه خاص ایجاد کند. علاوه بر این، تورم توضیحی طبیعی در مورد تابش زمینه کیهانی و آمار افت و خیزهای آن ارائه می دهد. افت و خیز های کوانتومی که بطور طبیعی در دوره تورمی وجود دارد، بدلیل شتابدار بودن انبساط کیهان در این دوره، تبدیل به افت و خیزهای کلاسیک می شوند که شرایط اولیه برای اختلالات دمایی روی تابش زمینه کیهانی خواهند بود. معمولا میدان یا میدان های اسکالر را برای ایجاد دوره تورمی در نظر می گیرند. برای بررسی افت و خیز های تابش زمینه کیهانی، مانند هر سیستم آماری دیگر، از توابع همبستگی استفاده می شود. به تابع دو نقطه ای این اختلالات توان طیفی و به میزان وابستگی این پارامتر به مقیاس، نمای طیفی می گویند. آخرین مشاهدات کیهانی توسط ماهواره پلانک اندازه توان طیفی را از مرتبه $10^{-10}$ و نمای طیفی را در حدود $-0.04$ ،یعنی انحراف بسیار کوچک از توان طیفی مقیاس ناوردا گزارش کرده است. این مقادیر با پیش بینی های مدل های تورمی سازگاری کامل دارند. پارامتر مهم دیگر تابع سه نقطه ای افت و خیزهاست که موضوع اصلی این رساله است. به تابع سه نقطه ای که معیاری است از میزان انحراف افت و خیزها از تابع توزیع گاوسی، غیرگاوسی گفته می شود. غیرگاوسی انواع مختلفی دارد که در این رساله به نوع موضعی آن که مهمترین نوع غیرگاوسی است می پردازیم. یکی از دلایل اهمیت این نوع غیرگاوسی رابطه سازگاری است. به زبان ساده این رابطه، پیش بینی می کند که بزرگی غیرگاوسی موضعی در مدلهای تک میدانه تورمی از مرتبه نمای طیفی که بسیار کوچک است خواهد بود. از آنجا که غیرگاوسی اولیه کوچکتر از ? بدلیل وجود خطاهای سیستماتیک قابل مشاهده نیست، این رابطه ادعا می کند که هرگونه مشاهده غیرگاوسی موضعی در تابش زمینه کیهانی مدل های تک میدانه تورمی را رد خواهد کرد. اما باید توجه داشت که این رابطه تحت فرضیاتی صادق است و در صورت برقرار نبودن این فرضها این رابطه نقض خواهد شد. از جمله فرضها برای اثبات این رابطه جاذب بودن تحول میدان اسکالر در زمان تورم است. اما در این رساله مدلهایی ارائه خواهد شد که در آن فاز غیر جاذب برای میدان تورمی وجود دارد و در نتیجه قادر خواهیم بود غیرگاوسی موضعی اولیه با دامنه بزرگ پیش بینی کنیم. اثبات نقض شدن این رابطه با محاسبه مستقیم غیرگاوسی در این مدلها به دو روش مرسوم یعنی فرمالیزم درون-درون و همچنین فرمالیزم $delta n$ صورت خواهد گرفت همچنین با بررسی مدل تورمی ناشی از یک سیال بجای یک میدان اسکالر، نشان خواهیم داد که رابطه سازگاری برای این مدل نیز نقض خواهد شد. درنتیجه، برخلاف تصور، پیش بینی مدلهای تک میدانه با مدلهای تک سیال متفاوت خواهند بود یکی از مدلهای بسیار معروف که در آن غیرگاوسی موضعی با دامنه بزرگ تولید می شود، مدل کروتون است. در این مدل، افت و خیزها توسط میدان اسکالر بعد از تورم و در مرحله تابش غالب ایجاد می شود. دلیل تولید غیرگاوسی بزرگ وجود همین دو نوع ماده پس از تورم است. در این رساله مدل های متفاوتی برگرفته از ایده کروتون ارائه خواهد شد و نشان خواهیم داد چگونه این نوع مدل ها با مشاهدات سازگاری دارند علاوه بر مدلهای بالا در این رساله مدلی با پتانسیل ترکیبی در دوره تورمی نیز بررسی شده است. علاوه بر اهمیت غیرگاوسی موضعی در آمار تابش زمینه کیهانی که در بالا به آن اشاره شد، وجود چنین همبستگی بین سه نقطه ای می تواند توضیحی برای عدم تقارن بین توان طیفی در دو نیمکره سماوی ارائه دهد. در این رساله به تفصیل در مورد این امکان سخن خواهیم گفت و رابطه ای جالب بین دامنه غیرگاوسی موضعی و میزان انحراف از تقارن دوقطبی برقرار خواهیم کرد.
منابع مشابه
تورم کیهانی در مدلهای تورمی ناهمسانگرد
In this work, we study the anisotropic inflationary models . In these models, an abelian gauge field non-minimally coupled to the inflaton field plays a role in the inflation dynamicIn a gauge field,the backgroundanswer is anisotropic, in the form of metric Bianchi. In order for the model to be consistent with the observations, the level of anisotropy should be small. The anisotropy power spe...
متن کاملمدلهای تورمی در کیهان شناسی و تشکیل ساختار در عالم اولیه
سناریو جدید کیهانشناسی، توصیف اولین دوره زمانی عالم را به چالش کشیده است؛ دوره ای که با مدل های قبلی قابل دسترسی نیست. تورم کیهانی، فرضیه ای که بنابر آن، جهان اولیه یک انبساط بسیار سریع را تجربه می کند، که الگویی مورد پسند در کیهانشناسی مدرن است. منشأ میدان های مغناطیسی ناشناخته اند و سناریوهای بسیاری برای توضیح آن پیشنهاد شده است، اگرچه میدان های مغناطیسی می توانند به عنوان شرایط او...
تحلیل مدلهای تورمی در کیهانشناسی کلاسیکی
مدل تورمی به منظور تصحیح و تکمیل مدل مهبانگ استاندارد به وجود آمد و دوره کوتاهی از تحول جهان در مراحل آغازین پس از خلقت را توصیف می کند. در این پایان نامه، دو گروه از مدل های تورمی در کیهان شناسی کلاسیکی بررسی شده اند. گروه اول، مدل های تورمی بر پایه نظریه گرانشی اینشتین (نسبیت عام) است و گروه دوم که با جزئیات بیشتری مطالعه شده، مدل های تورمی بر پایه نظریه گرانشی برانز- دیک می باشد، که ثابت گرا...
15 صفحه اولتعیین اختلالات اولیه خواب در پرستاران نظامی
مقدمه: پرستاران بهمنظور ارائه مراقبت پرستاری در طول شبانهروز، ناگزیر به بیدار ماندنهای شبانه هستند که میتواند سبب اختلال خواب آنها شود. هدف از انجام این مطالعه، بررسی فراوانی اختلالات اولیه خواب در بین پرستاران نظامی بود. مواد و روشها: این مطالعه توصیفی– مقطعی 272 نفر از پرستاران شاغل در بیمارستان نظامی منتخب را که با روش نمونهگیری چندمرحلهای احتمالی انتخاب شدند، مورد بررسی قرار داد....
متن کاملاختلالات کیهانی در مدل های تورم برداری
نضریه تورم بعنوان راه حلی برای برخی مشکلات نظریه مهبانگ شناخته می شود. از طرفی این نظریه بکمک نظریه اختلالات کیهانی روشی برای توضیح اختلالات کیهانی مشاهده شده در تابش زمینه ریزموج و چگونگی تشکیل ساختارهای بزرگ عالم فراهم می کند. مدل های مختلف تورمی براساس میدانهای اسکالر برداری و پیمانه ای بیان شده اند. در این پایاننامه به تعمیم این مدلها بکمک تورم حرارتی پرداخته ایم.
15 صفحه اولبررسی مدلهای کیهان تورمی وابسته به پتانسیل
در این پایان نامه، مدل های تورمی سرد و گرم را در چارچوب میدان های اسکالر کوینتسنس و تاخیون بررسی می کنیم.به این منظور، برای پتانسیل های تورمی مختلف شامل توانی، نمایی، هیگز، کلمن-واینبرگ و r^2، پارامتر های مشاهداتی شامل شاخص طیفی اسکالری (n_s) و نسبت تانسور به اسکالر (r) رابه دست می آوریم. سپس نمودارهای r بر حسب n_s را برای مدل های تورمی سرد و گرم در چارچوب میدان های اسکالر کوینتسنس و تاخیون است...
15 صفحه اولمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
نوع سند: پایان نامه
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه دانشهای بنیادی (مرکز تحقیقات فیزیک نظری و - پژوهشکده فیزیک
کلمات کلیدی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023