ABDOLHOSEIN KHODAM-MOHAMMADI

معمولاً نظریه‌های تورمی برپایه دینامیک یک میدان تورمی که به طورکمینه با گرانش نسبیت عام اینیشتینی جفت شده، بنا شده است. همچنین می‌توان این تصویرساده را تغییر داد و مدل‌های تورمی را در نظر بگیریم که علاوه بر میدان اسکالر، میدان‌های برداری نیز دردینامیک تورم نقش داشته باشد. رویکرد استاندارد در کیهان شناسی نظری که دوره تورم را توصیف می‌کند استفاده از میدان‌های اسکالر است. اما یکی دیگر از توصیف‌های موفقیت آمیز استفاده از توصیف گرانشی تعمیم یافته تورم است. از آنجایی که ما در عصر کیهان شناسی دقیق زندگی می‌کنیم مدل‌های نظری برای دوران اولیه، باید تعدادی ازآزمون‌ها را بگذراند تا موفق تلقی شود. درگرانش تعمیم یافته مهمترین وحیاتی ترین آزمون‌هایی که یک مدل باید انجام دهد تولید یک طیف نسبتا ناوردا ازاختلالات انحنای اولیه است وهمچنین تولید یک نسبت تانسور به اسکالر بسیار کوچک است. یکی از پارامتر‌های با اهمیت، شاخص طیف توان است. اگر شاخص طیف توان در محدوده‌ی مورد نظر کشف شود، در برخی موارد می‌توان سیگنالی برای رانش شاخص طیفی در آزمایش‌های CMB تشخیص داد. کلی‌ترین مثال برای این مسئله،گرانشF(R) است که به همراه یک میدان اسکالر می‌تواند توصیف خوبی برای تورم کیهانی باشد. این پژوهش از این نظر با اهمیت است که میتوان نشان داد که یک مدل گرانش تعمیم یافته می‌تواند مشکلات مدل‌های تورم تک میدانی از جمله محدوده مقادیر رانش شاخص طیف توان و نسبت تانسور به اسکالر را حل نماید.

در این پایان نامه با استفاده از داده های رصدی ابرنواخترها به مطالعه نظریه برنز دیکی در چارچوب گیهان نگاری می پردازیم. ابتدا پارامترهای کیهان گاری مدل برنز دیکی را بدست آورده و سپس با داده های رصدی قیودی را بر وری آنها اعمال کرده و با مدل استاندارد مقایسه می کنیم.

مشاهدات کیهان شناسی نشان می دهند که کیهان دارای هندسه فضایی تقریبا تخت بوده و در فاز انبساط شتابدار با سرعتی فزاینده قرار دارد. انبساط شتابدار کیهانی به کمک داده های مشاهده پذیر زیادی اثبات شده است. در مدل استاندارد کیهان شناسی، چنین انبساطی، نیازمند وجود مولفه انرژی غالب ناشناخته ای است که انرژی تاریک نامیده می شود. همچنین یکی از مشکلات مدل استاندارد کیهان شناسی تکینگی اولیه می باشد که در دهه 1930 ایده جهان جهشی ارائه شد که از وقوع این تکینگی اجتناب می کرد. هدف ما در این پایان نامه بررسی کیهان شناسی جهشی با گرانش تعمیم یافته است. ما می خواهیم مدل هایی را بررسی کنیم که از تکینگی مدل انفجار بزرگ اجتناب کرده اند و آن را با عالم های چرخه ای غیرتکین، شامل چهار مرحله ی متوالی جهش کیهانی، فاز انبساط، برگشت کیهانی و فاز انقباض جایگزین می کنند. مدل های گرانش تعمیم یافته یکی از کاندیداهای انبساط تند شونده کیهان می-باشد. این نظریه توسط یک تعمیم کلی و ساده از لاگرانژین در کنش هیلبرت اینشتین شروع میشود.

این رساله به مطالعه بعضی مدلهلن کیهان جهشی و بررسی خصوصیات ترمودینامیکی اختصاص یافته است. تحول آهنگ زمانی آنتروپی کل را برای مدلهای کیهان جهشی بررسی کرده و نشان میدهیم که ایا نقض قانون دوم ترمودینامیک تعمیم یافته تنها به گمانه زنی محدود میشود یا در مراحل دیگر تحول کیهان اتفاق میافتد

مدل کیهان شناسی استاندارد با تکیه بر نسبیت عام توسعه یافت. اما در این مدل چنانچه کیهان در یک فاز انبساط تند شونده در حالت فانتوم به سر برد نهایتا دچار یک تکینگی بزرگ به نام گسست بزرگ خواهد شد و این پایان کیهان تلقی میشود. اجتناب از این وضعیت با در نظر گرفتن سناریو کیهان چرخه ای قابل تصور است که در آن کیهان در حال انبساط به وضعیتی با چگالی انرژی زیاد روبرو خواهد شد که مدل کیهان شناسی کوانتومی حلقه فعال شود که باعث برگشت کیهان به سمت انقباض گردد. حال گرانروی در چنین کیهانی نیز یکی از مولفه های ممکن خواهد بود که بایستی در نظر گرفته شود. با محاسبه أثار گرانروی پارامترهای یک کیهان چرخه ای را بررسی خواهیم کرد.

در این رساله اثر انرژی تاریک را بر سناریو های میهان چرخه ای بررسی کرده ایم. مدلهایی از انرژی تاریک که میتواند ایجاد کننده چرخش باشند را بررسی و موفقیت انها را نشان دادیم....

امروزه نتایج تجربی نشان میدهد که ما در کیهانی با فاز انبساط تند شونده قرار داریم..............

در این پایان نامه ابتدا مروری بر کیهان شناسی و معادلات حاکم بر آن داشته.............

مدل کیهان شناسی مهبانگ داغ به عنوان کاملترین و م.فقترین مدل کیهان شناسی.............

شواهد رصدی از قبیل ابرنواخترهای Ia تابش پس زمینه کیهانی انفجار پرتو گاما و ... نشان میدهند که بر خلاف انتظار کیهان دارای انبساط تند شونده است. ما در این پایان نامه ابتدا باز سازی گرانش تعمیم یافته که برای مدلهای هولوگرافیک و ایج گرافیک انجام شده بود را بررسی کردیم و برای مدل گوس بونه نیز انجام داده و در نهایت عبور از خط فانتوم را نشان دادیم

مشاهدات کیهان شناسیاخیر که شامل رصد ابرنواخترهای دور دست، تابش زمینه کیهانی و نوسانات آکوستیکی باریون نشان میدهد که کیهان در حال انبساط تند شونده است. در این پژوهش ما برخی از مدلهای متحد کننده انرژی تاریک و ماده تاریک را مطالعه کرده ایم و در نهایت مدل مبتنی بر گاز چاپلین را انرژی تاریک گوس بونه بازسازی کرده ایم