رساله ی پیش رو، رساله ای است که در قدم اول نظریه ای خاص از بازنمایی علمی را معرفی می کند. نام این نظریه، نظریه ی وجهی- قصدی- جزئی از بازنمایی علمی است. در قدم بعدی سعی می کند تا آن را در مورد نحوه ی بازنمایی واقع گرایانه ی نظریه ی میدان کوانتومی از جهانِ نظریه- میدانی به کار گیرد. در قدم سوم تلاش می کند تا نشان دهد که آن نظریه ی فلسفی در مورد این نظریه ی علمی خوب کار می کند. در فصل اول رساله، نشان داده می شود که هر نظریه ی ساختارگرایانه از بازنمایی علمی باید قصدیت را جدی بگیرد. از طرفی قصدیت برای واقع نمایی بازنمایی های علمی مشکل ساز است. برای برون رفت از این مشکل، متافیزیک وجهی و در نتیجه بازنمایی وجهی معرفی می شوند. در فصل دوم نشان داده می شود که نظریه میدان کوانتومی، شاهدی قوی برای وجهیت بازنمایی علمی است. در فصل سوم استدلال می شود که این شاهد تجربی، نتیجه ی جدی گرفتن نقش قصدیت در بازنمایی نظریه میدان کوانتومی از جهان نظریه- میدانی است. مستقل از این دو خصوصیت بازنمایی علمی، در فصل اول ادعا می شود که کامل پنداشتن علم نیز واقع گرایی علمی را با تهدید مواجه می کند. برای برون رفت از این مشکل ساختارگرایی جزئی پیشنهاد می شود. در نهایت، یعنی در فصل چهارم، نشان داده می شود که معرفت ما از جهان نظریه- میدانی، که توسط نظریه ی میدان کوانتومی بیان می شود، معرفتی ساختاری و جزئی است. برای آشنایی بهتر با سه خصلت مذکور، فصل صفرم پایان نامه به بازنمایی تصویری اختصاص یافته است که راه را برای فهم وجهیت، قصدیت و جزئیت در بازنمایی علمی باز می کند.

پارادایم تورم که نخست برای حل مشکلات کیهان شناسی استاندارد مطرح شده بود، امروزه چارچوب مورد قبول برای مطالعه کیهان شناسی اولیه تبدیل شده است. در این پایان نامه به معرفی مدل تورمی جدیدی به نام مدل تورمی پیمانه ای غیرآبلی خواهیم پرداخت که در آن برای نخستین بار از میدان های پیمانه ای به عنوان میدان اینفلاتون بهره گرفته شده است.

دراین پایان نامه به مطالعه نوترینو های انرزی بالا و بررسی نقض در تلسکوپ های نوترینو ( بویژه آیسکیوب) از طریق آشکارسازی نوترینو های کیهانی می پردازیم. بسیاری از مدل های توصیف کننده ی انفجارهای عظیم اجسام اختر فیزیکی، گسیل نوترینوهای با انرژی بالا از این اجرام را پیش بینی می کنند. آشکارسازهای بزرگی با ابعاد کیلومتری معروف به " تلسکوپ های نوترینو" برای آشکارسازی این نوترینوها در حال ساخت است. مشاهده این نوترینوهای کیهانی پنجره جدیدی را رو به فیزیک نوترینو و اختر فیزیک می گشاید. در این نوشتار در ابتدا به مطالعه ی خواص نوترینوها و برهمکنش های آن ها می پردازیم. برخی از منابع نوترینو های کیهانی ( )را معرفی می کنیم، همچنین مکانیزم تولید نوترینو از این منابع را بررسی می نمائیم. پس از آن با دانستن مقدار به مطالعه امکان استخراج مقدار با استفاده از نسبت تعداد رد میون ها به تعداد افشانه ها( )در تلسکوپ نوترینوی آیسکیوب می پردازیم و در انتها عدم دقت در تعیین این کمیت را با استفاده از کمیتهای آزمایشگاهی و با استفاده از تئوری پیش بینی شده با هم مقایسه می کنیم.

در دهه های اخیر پیشرفت های نظری و آزمایشگاهی بسیاری نیازمند روش های با جفت شدگی قوی برای بررسی کوارک-گلئون پلاسما به عنوان حالت جدیدی از ماده که در اولین ثانیه های انفجار بزرگ شکل گرفته، شده است. به همین منظور تفسیر مفیدی برای بررسی پلاسمای غیر آبلی با جفت شدگی قوی به وسیله ی دوگانی پیمانه/ریسمان یا تناظر ads/cft شکل گرفته است. تناظر ads/cft به عنوان یک ابزار محاسباتی مناسب برای ترجمه مفاهیم و کمیات دونظریه ی که یکی شامل گرانش و دیگری غیر گرانشی است، محسوب می شود. در این پایان نامه سعی شده با معرفی این تناظر، و یافتن ارتباط های منطقی به بررسی این حالت جدید ماده در دمای بحرانی بپردازد. در فصل اول به طور مختصرنمودار فاز qcd و روش اختلالی و غیر اختلالی در کوانتوم کرومودینامیک مطالعه شده است، در فصل بعد با معرفی نظریه ی ریسمان و متریک مناسب فضای ads به تناظرمیان نظریه ی ریسمان نوع iib ونظریه ی ابرتقارن یانگ-میلزn=4 خواهیم پرداخت. در فصل سوم جنبه های عمومی این دو گانی را بررسی خواهیم کرد، و مختصات فین کل اشتاین به عنوان مختصات مناسب برای مطالعه ی کوارک-گلئون پلاسما درسمت گرانش نظریه معرفی می کنیم، و در آخر بحث خواهیم کرد که چگونه می توان از تفاوت های میان نظریه ابر تقارنی n=4 وqcdدر دمای بحرانی چشم پوشی کرد، و با استفاده از دوگانی معرفی شده، کمیت های ترمودینامیکی و ویژگی های انتقالی کوارک-گلئون پلاسما را محاسبه نمود.

روشھای گوناگونی برای بیان گرانش کوانتومی وجود دارد. یکی از این نظریه ها گرانش کوانتومی حلقه ای است که (بدون هیچ فرض اضافه ای) از کوانتومی کردن کنش اینشتین-هیلبرت به دست می آید‎. در این نظریه که با پیشنھاد متغیرھای جدید اشتکار شکل گرفته است، بیشتر به گرانش خالص پرداخته شده و علی رغم تلاشھای بسیار، ھنوز فرمول بندی بی نقصی برای افزودن ماده به آن به دست نیامده است‎. لذا این تحقیق در پی آن بوده است که روشی طبیعی جهت افزودن ماده به گرانش خالص، در گرانش کوانتومی حلقه ای ارایه نماید. در این راستا راهبردی شبیه به راهبرد کالوتزا-کلاین در نظر گرفته شد که در طی آن کاهش بعد مدل اسپین فوم چهار بعدی منجر به افزودن ماده به گرانش سه بعدی شد. به عبارتی دیگر در این پژوهش روشی مستقیم برای افزودن ماده به گرانش خالص، در گرانش کوانتومی حلقه ای ارایه گردید. در گام بعدی با در نظر گرفتن فرایند وارون، به ارائھ توض?ح? برای چگونگ? ساخت ابعاد در فضا زمان پرداخته شد و سنار?وای در حد ?ک مدل دست گرمی برای آن ارائھ گردید. در ا?ن راستا از روشھای جد?دی ھمچون نظر?ھ م?دان گروه هم استفاده شده است‎.