Kuantum skaler alanın kozmolojik etkileri

Bu tezde, ilk olarak Friedmann-Robertson-Walker (FRW) uzayında yayılan ve sonsuz adyabatik vakumda tanımlı bir skaler alanın stres-enerji-momentum tensörüne başlıca ölçülebilir katkıyı açık bir şekilde hesapladık. Adyabatik regularizasyon, adyabatik sıfırıncı, ikinci ve dördüncü düzeydeki terimleri çıkartmayı gerektirdiğinden, adyabatik altıncı düzeydeki ifadeler stres-enerji-momentum tensörüne başlıca ölçülebilir katkıyı sağlayan terimlerdir. Bu, kütlesi olan alanların eğer kütlesi Hubble parametresi H ' den büyükse, her modu için, kütlesiz alanların ise sadece k>k* koşulunu sağlayan modları için iyi bir yöntemdir (k*, k*>> aH koşulunu sağlayan sabit momentum ölçeğidir). Zamanın kuvvetiyle orantılı olarak genişleyen uzaylarda, vakum enerji yoğunluğunun büyüklüğünü hesapladık ve farklı kozmolojik uzaylarda bulduğumuz sonuçları tartıştık. İkinci olarak, FRW uzayında yayılan kütlesiz kuantum skaler bir alanın geri-reaksiyon etkilerini araştırdık. Bu, yerçekiminin klasik olarak ele alındığı, yarı-klasik bir yaklaşımdır. Kütlesiz skaler alanın vakum enerji yoğunluğunun zamana bağlı nasıl değiştiğini yaklaşık olarak belirleyen 1. dereceden yeni bir diferansiyel denklem elde ettik. Bu yöntemde, ufuk altı modların yaklaşık olarak adyabatik değiştiği, ufuk üstü modların ise sabit kaldığı gerçeğinden yararlandık. Yöntemimizin geçerliliğini ölçmek için de Sitter uzayı gibi kozmolojik uzaylarda bulduğumuz sonuçlari literatürdeki sonuçlarla kıyasladık ve bulgularımızın birebir örtüştüğünü gördük. Ayrıca, geri-reaksiyon etkilerinin bazı enflasyon modellerinde olası sonuçlarını inceledik. Enflasyon sırasında geri-reaksiyon etkileri ihmal edilecek kadar küçük olmasına rağmen, enflasyon sonrasındaki evrelerde bu etkilerin kozmolojik önemi olabileciğini gördük.