تحقیق درباره پالایش شده و مرحله رشد

دانلود پایان نامه

میدان داخل حباب به وضوح تا اندازه تعادلی خود در یک زمان بزرگ خواهد شد.برای بیشتر این زمان، میدان کوچکتر از باقی خواهد ماند. این یعنی اینکه بعد از یک دوره از مرتبه انرژی خلا تقریبا معادل با باقی خواهد ماند و در نتیجه قسمتی از جهان که در داخل حباب است به انبساط نمایی ادامه خواهد داد، درست همان طور که در آغاز انتقال فاز صورت میگرفت.

جستجو در سایت ما :


در اینجا ما یک تفاوت بنیادی بین سناریوی تورمی جدید و سناریوی گوث داریم، چرا که گوث فرض کرده بود که انبساط نمایی در لحظه تشکیل حباب ها متوقف شده است.
زمانی که و ، ثابت هابل به صورت زیر است:
در یک زمان جهان توسط عامل گسترش می یابد و همانطور که قبلا نیز بطور مشابه بحث شد داریم :
و حباب از بزرگی در حدود به حدود می رسد که همانطور که گفته شد بسیار بزرگتر از طول قسمت قابل مشاهده جهان است [9].
بنابراین اگر دقیقتر به این سناریو نگاه کنیم خواهیم دید که تمام قسمت قابل مشاهده جهان در داخل یک حباب واحد قرار دارد. بنابراین ما هیچ نا همگنی را در اثر تصادم دیواره حباب مشاهده نخواهیم کرد.
توجه داریم که انحنای موثر در معادله (4-2-1) به سرعت با افزایش میدان رشد می کند.مرحله رشد آرام میدان که همراه با انبساط نمایی جهان است با مرحله میرایی سریع حول مقدار تعادلی جایگزین می شود، جایی که حول نقطه مینیمم پتانسیل موثر نوسان می کند.
در مدل مورد نظر، فرکانس نوسان معادل جرم میدان هیگز زمانی که باشد برابر: است. دوره معمول نوسان ظاهرا بارها کمتر از زمان مشخصه انبساط جهان است. در مطالعه نوسان میدان حول نقطه می توان انبساط جهان را نادیده گرفت.این به این معنا است که در مرحله ای که ما در نظر می گیریم، تمام انرژی پتانسیل به انرژی نوسانی میدان اسکالر تبدیل می شود.
میدان کلاسیک نوسانی بوزون هیگز را تولید می کند که به سرعت محو می شوند. سرانجام تمام انرژی میدان نوسانی به انرژی ذرات نسبیتی تبدیل می شود و جهان تا دمایی در حدود باز گرم خواهد شد [25]، [26].
نامتقارن بودن باریون ها در جهان زمانی به وجود می آید که مزون های برداری و اسکالر در طول روند بازگرمایی جهان از بین رفته اند. به خاطر این حقیقت که این پروسه در زمانی دور از تعادل رخ داده است، تولید نا متقارنی باریون ها در این مدل بسیار موثر تر از مدل استاندارد جهان داغ است.
حال می بینیم که ایده بنیادی مدل جدید سناریوی جهان تورمی کاملا ساده است. لازم است که شکست تقارن در طول رشد میدان نسبتا آرام پیش رود تا این فرصت به جهان داده شود تا در یک مقیاس بزرگ متورم شود و سپس در مرحله بعدی، نرخ بزرگ شدن و فرکانس نوسان میدان نزدیک مینیمم به اندازه کافی بزرگ باشد تا بازگرمایی جهان بعد از انتقال فاز را تضمین کند.
این ایده هم چنین در نسخه پالایش شده سناریوی تورمی جدید و سایر انواع سناریو های تورمی استفاده میشود.
4-3 سناریوی پالایش شده مدل تورمی جدید
توصیف سناریوی تورمی جدید که در بخش قبل داده شد تا حدی ساده بود. اما شاید اشکال اساسی آن نادیده گرفتن تاثیرات انبساط نمایی جهان بر انرژی جنبشی برای یک انتقال فاز بود. زمانی که است، به طوری که ساده سازی مجاز باشد، اما همانطور که قبلا نیز اشاره شد، انتقال فاز تنها زمانی می تواند شروع شود که .در این مورد اثرات دمای بالا هیچ تاثیری بر انرژی جنبشی انتقال فاز اعمال نمی کند.
در واقع زمان معمول برای آنکه حباب ها بتوانند در دمای تشکیل شوند باید بزرگتر از مقدار زیر باشد:

مطلب مرتبط :   کشاورزی و نیکل

اما در این زمان زیاد، جهان تقریبا به واسطه فاکتور گسترش می یابد و دما از عملا به صفر سقوط می کند.بنابراین نقش اثرات دمای بسیار بالا تنها قرار دادن میدان در نقطه است و بنابراین می توانیم از تاثیرات دمای بالا در توصیف تشکیل حباب های میدان و پروسه ای که در آن به سمت غلتش می کند، چشم پوشی کنیم.
با این وجود لازم است تا اثرات مرتبط با انبساط سریع جهان را در حدود به حساب بیاوریم.
نتایج پالایش نظریه تورمی جدید را در چند مرحله می توان دید.
در مطالعه تحول میدان در یک جهان تورمی، باید به این امر اشاره شود که معادله حرکت میدان تصحیح شده است و به این فرم می توان آن را بیان کرد:

اگر پتانسیل موثر خیلی شیب دار نباشد، جمله در معادله بالا می تواند کنار گذاشته شود و بنابراین میدان همگن معادله زیر را ارضا خواهد کرد :