Yukawa-type screening inherent in higher dimensional gravity and cosmology
Yüksek boyutlu kütleçekim ve kozmoloji çerçevesinde Yukawa tipi davranışın incelenmesi
- Tez No: 768852
- Danışmanlar: PROF. DR. ABDURRAHMAN SAVAŞ ARAPOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Rölativist kozmoloji, Yer çekimi kuvveti, Yukawa potansiyeli, Relativistic cosmology, Gravitational force, Yukawa potential
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kütleçekim ve kozmolojinin kesişiminde yer alan evrenin büyük ölçekteki yapısının, genel görelilik çerçevesinde, ufuk altı ve ufuk ötesi mesafelerde incelenmesi bu tezin başlıca amacını oluşturmaktadır. Bu çalışmada, öncelikle, Hubble ufkunun altında ve ötesinde geçerliliğini koruyan kozmik perdeleme yaklaşımı ile relativistik pertürbasyon teorisinden türetilmiş bir diğer kütleçekimsel perdeleme mekanizmasını harmanlayan bir yöntem sunulmaktadır. Bu sayede, evrende gözlenmiş en büyük yapının boyutlarıyla tutarlı, Yukawa kütleçekiminin etkin etkileşim alanına karşılık gelen bir etkin perdeleme mesafesi türetilmiştir. Bu uzunluğun bugünkü değeri, evrenin homojen ve izotropik yapısının alt sınırını belirleyen ve literatürde daha önceki çeşitli çalışmalarda birkaç yüz megaparsec mertebesinde hesaplanan ölçeğin, birkaç gigaparsec mertebesinde olabileceğine işaret etmiştir. Başlangıç olarak LCDM modelinin öngördüğü düz uzay için geliştirilen model, sonrasında aynı enerji kompozisyonuyla eğri uzaylar, yani kapalı ve açık evrenler için genelleştirilmiştir. Kozmolojik çerçevede perdeleme yaklaşımından gelen kütleçekimin Yukawa davranışı, yine tez kapsamında tek kaynak parçacığa ait alan ve kuvvet için, yapı oluşumu simülasyonlarıyla uyumlu bir kübik periyodik hücrede Newton yasasının davranışıyla karşılaştırılmıştır. Ayrıca periyodik sınırların Yukawa kuvveti üzerindeki etkisi incelenmiş ve simülasyon hücresinin boyutları etkin perdeleme mesafesine kıyasla yeterince büyük tutulduğunda, bu etkilerin zayıfladığı belirlenmiştir. Yukawa potansiyelleri yüksek boyutlu gravitasyon teorilerinde metrik pertürbasyonlarına gelen düzeltme terimleri olarak da karşımıza çıkmaktadır. Bu tez kapsamında da yüksek boyutlu uzayda çeşitli $f(R)$ modelleri incelenmiş, zayıf gravitasyonel alan limitinde metrik düzeltmelerde ortaya çıkan Yukawa düzeltme terimleri çalışılmıştır.
Özet (Çeviri)
At the intersection of gravitation and cosmology, a study of the large-scale structure of the Universe, and particularly, the search for a general relativistic approach appropriate for formulating structure formation at all-scales makes up the principle objective of this thesis. It introduces a scheme that combines the characteristics of such an approach, namely, the cosmic screening approach towards all-scale cosmological perturbations, with the screening of gravity emerging through a distinct mechanism as part of the relativistic perturbation theory. Subsequently, it presents an effective screening length (the effective interaction range of Yukawa gravity) for gravitational interactions at cosmological scales, which matches the size of the largest-yet-observed cosmic structure, and thereby, argues for homogeneity and isotropy in the Universe not from few hundred megaparsecs, but from a few gigaparsecs on. The analysis is first carried out for the flat LCDM model, but later it is extended to involve curved spaces with the same energy components. A comparison of Newtonian approximation and Yukawa behavior is performed in terms of single particle gravitational force calculations relevant to structure formation simulations, and impacts of periodicity on the Yukawa force are investigated to reveal the extent of deviations from the free-boundary problem. Finally, metric coefficients of certain multidimensional f(R) models are studied in the weak-field limit, which also acquire corrections in the form of Yukawa potentials subject to constraints form the inverse-square law experiments.
Benzer Tezler
- Yukawa potansiyeli ve slater tipi orbitalleri içeren tek-parçacıklı çok-merkezli integrallerin hesaplanması
Calculation of single particle and multi-center integrals over slater type orbitals with yukawa potential
SERENAT ÖZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Fizik ve Fizik MühendisliğiTrakya ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NİMET ZAİM
- Tam ve kesirli indisli coulomb-yukawa benzeri potansiyelleri içeren atomik çekirdek çekim integrallerinde üstel tipli standart konvensiyon baz fonksiyonlarının kullanılması
Use of exponential type basis functions in standard convention in atomic nuclear attraction integrals containing coulomb-yukawa like potentials with integerand noninteger indices
EMEL YAPAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiTrakya ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURŞEN SEÇKİN GÖRGÜN
- Slater tipi orbitaller üzerinden çok merkezli çekirdeğe çekim integrallerinin hermityenlik özelliklerinin incelenmesi
Examination of hermitian properties of multicenter nuclear attraction integrals over slater type orbitals
ECE TEPELİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiTrakya ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURŞEN SEÇKİN GÖRGÜN
- Applications of a new approach to bound-states
Yeni bir modelin bağlı durumlara uygulamaları
NURYAZ ÇELİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Fizik ve Fizik MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT GÖNÜL
- Etkin kütleli ve relativistik spin 1/2-1-0 parçacıklarının farklı potansiyel etkileşimleri
Different potential interactions of relativistic spin 1/2-1-0 particles with effective mass
MUSTAFA KEMAL BAHAR
Doktora
Türkçe
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiErciyes ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FEVZİYE YAŞUK