Investigation of anisotropic and thermal effects in the early universe
Erken evrenlerde anizotropik ve ısıl etkilerin incelenmesi
- Tez No: 142675
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NEŞE ÖZDEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2003
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 64
Özet
ERKEN EVRENDE ISIL VE ANIZOTROPIK ETKİLERİN İNCELENMESİ ÖZET Zamanın tekilliğini belirleyen Büyük Patlama sonrası Evrenin hangi süreçlerden ve nasıl geçtiği konusunda hali hazırdaki deneysel veriler oldukça yetersizdir. Eldeki bulgular, Evrenin oldukça izotropik ve homojen olduğunu gösterebilmekte, ayrıca sürekli bir genişleme içerisinde olduğu izlenimini oluşturmaktadır. Ancak bu verilerden tekillik civan çıkarsamalarda bulunmak, bu zamanlarda hakim olan kuantum etkilerinden dolayı klasik anlayışın dışına çıkılmasını şart koşmaktadır. Bu bağlamda, klasik eyleme kuantum etkilerinin, yaygın adı ile halka yaklaşıklıklarının, dahil edilmesiyle oluşturulan etkin eylemin belirlenmesi gereklidir. Etkin eylemin belirlenebilmesi örneğin, tekillik sonrası 10“34 saniye ila sonrasında gerçekleştiği düşünülen bazı simetri kırılmalarının incelenebilmesine olanak sağlar. Simetri kırılmalarından kasıt, günümüzdeki farklı etkileşmeler ve farklı parçacık gruplarının Evrenin belli bir zamanında aynı ailelere dahil olması, ancak kimi bazı koşullar neticesinde bütünselliklerini yitirerek farklı davranışlar sergilemeleridir. Çalışmamız, henüz simetri kırılması geçilmemiş erken uzaylara anizotropik ve ısıl etkilerin tanıtılması ve bunların ”hızlı genişleme" dönemindeki simetri kırılması üzerindeki etkilerini incelemeyi amaçlamaktadır. Bu amaçla ilk olarak, sıfır sıcaklık için geçerli olmak üzere birinci halka yaklaşımdaki etkin eylemin elde edilişi, genel eğri uzay-zamanlar için olmak üzere gözden geçirilmiştir. Söz konusu etkilerin ayrımsanabilmesi için kendisi ile etkileşen skalar alan teorisi kullanılmıştır. Bu hesaplara, izotropik bir uzayı temsil eden FRW metriği ile, uzay öğeleri bütünüyle anizotropik olan Bianchi I uzayları tanıtılmış ve bu uzaylar için etkin eylem hesaplan belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar üzerinde, skaler alanın simetri kırılması üzerinde anizotropinin getirdiği etkiler tartışılmışta. Bulguladığımız üzere, anizotropik etkiler ilginç bir şekilde simetri oluşumuna imkan tanımaktadır. Ardından sıfır sıcaklıkta benimsenen yöntemin sonlu sıcaklıklardaki duruma kaydırılması ile, etkin eylemin statik kısmım temsil eden etkin potansiyelin hesabı için bir yöntem geliştirilmiştir. Böylece ısıl etkin potansiyel için modifiye Bessel fonksiyonları cinsinden bir ifade edilerek, yüksek ve düşük sıcaklık limitleri incelenmiş, sıcaklığın simetri kırılması üzerindeki etkileri ve kullandığımız yöntemin geçerliliği tartışılmıştır. Isıl etkileri incelemek amacı ile elde ettiğimiz sonuçlar yüksek sıcaklık limiti için literatürdeki sonuçlar ile uyumlu çıkarak simetrinin belli bir sıcaklıkta tekar oluşabileceğini göstermektedir. Ayrıca sonlu sıcaklık çalışmasında, toplojinin getirebileceği etkiler de ayrımsanmış ve tartışmaya açık tutulmuştur..
Özet (Çeviri)
INVESTIGATION OF ANISOTROPIC AND THERMAL EFFECTS IN THE EARLY UNIVERSES SUMMARY Observations regarding the dynamics of the Early Universe subsequent to the time singularity called Big Bang are currently rather inadequate. Although these evidence an isotropic and an highly homogenous structure for the Universe ongoing a continuous expansion, the quantum effects dominant for the early universe era forbids any extrapolation to this period. In order to do so, one must comprise the quantum contributions, the loop approximations so to speak, to the classical action, thereby employing the effective action. Determination of the effective action permits certain events to be investigated, such as the symmetry breaking events which're presumed to take place about 10"34 seconds later then the time singularity. Here, we perceive from the notion of symmetry breaking a process during which a species of interactions or particles of the same characteristics are separated to entirely different entities. Our study considers the anisotropic and thermal effects over such symmetry breaking processes during an inflation scenario of early universe models. In this sense we'll first revise a derivation of the effective action to the first loop order for general space times. In order to discern these effects we'll be using self interacting scalar field theories. Next we'll introduce isotropic and spatially flat FRW metric, with Bianchi I spaces which constitutes an anisotropic structure for every spatial direction, and will determine their effective actions. Then the effects exerted by anisotropy over an arbitrary symmetry breaking process will be discussed. We find an interesting result where the anisotropics are seen to be favoring the symmetry restoration. Then we'll proceed with thermal considerations and will develop a method in order to calculate the effective potential which' s understood as the static part of the effective action. In this approach we arrive at an expression in terms of the modified Bessel functions and investigate the high and low temperature consequences. Using these results a discussion will be held regarding the thermal effects and validity of this method and our assumptions. We claim consistent results with the literature in the high temperature limit at least, and observe that a broken symmetry might be restored at some temperature. Also the topological effects relevant to the finite temperature study have been distincted and have been left open to discussion. IX
Benzer Tezler
- Ahşap yapı elemanlarının tahribatsız hasar tespit yöntemleriyle incelenmesi
Inspection of wooden structural elements by non-destructive test methods
MİNEL AHU KARA
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ERKAN KARAGÜLER
- Mesezoyikten günümüze Bitlis-Zagros sütur zonu üzerinde paleomanyetik incelemeler
Paleomagnetic i̇nvestigations along the :Bitlis-Zagros suture zone from mesozoic to recent
BEYZA ÜLKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUALLA CENGİZ ÇİNKU
- Bigadiç kolemanit konsantrelerinin yapısal seramik üretiminde alüminaya katkısının incelenmesi
The investigation of the effect of colemanite addition on alumina in the production of structural ceramics
EMİN CANER NALBANT
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiCevher Hazırlama Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAYRÜNNİSA ATEŞOK
DOÇ. DR. BURAK ÖZKAL
- Alümina fiber takviyeli Al-si metal matriksli kompozitlerin üretimi ve mikroyapı-özellik ilişkilerinin incelenmesi
production of alumina fiber reinforced Al-si metal matrix composites and the investigation of their microstructure-propetry relation ships
HATEM AKBULUT
- Karbon tabanlı yeni hibrit nano-yapıların modellenmesi ve analizi
Modeling and analysis of carbon based new hybrid nano-structures
ÜNAL DEĞİRMENCİ
Doktora
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT KIRCA