Релятивистские фазовые переходы в космологической плазме и их влияние на эволюцию Вселенной

• Автор: Лалакулич, Ольга Дмитриевна
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 131 с. : ил

Оглавление

1 Современное состояние теории космологических фазовых

переходов и задачи диссертации.

1.1 Неизбежность релятивистских фазовых переходов в космологической плазме элементарных частиц

1.2 Неравновесные состояния вакуума и плазмы элементарных

частиц как фактор реалистичности сценариев эволюции Вселенной

1.3 Электрослабый фазовый переход

1.4 Постановка задачи

2 Формирование макроскопической Вселенной в процессах

квантового туннелирования и фазовых переходов второго

рода.
2.1 Постановка проблемы возникновения макроскопической Вселенной
2.2 Термодинамика равновесных состояний фаз
2.3 Феноменологическая пространственно-временная динамика

2.4 Релаксационно-кинетическая модель РФП
2.5 Эволюция Вселенной с большим начальным числом частиц.
2.6 Эволюция Вселенной с малым начальным числом частиц

2.7 Элементы квантово-геометродинамического описания за-
мкнутой изотропной Вселенной, способной к фазовому переходу
2.8 Сценарии возникновения макроскопической Вселенной
Фазовые состояния вакуума и плазмы элементарных частиц
в Стандартной Модели с двумя хиггсовскими дублетами.
3.1 Стандартная модель с двумя хиггсовскими дублетами
3.2 Группа симметрии С = 11у{1) х ££/&(£) х г, х ц и Целый
Рациональный Базис Инвариантов
3.3 Классификация фаз симметрийным методом и основные
свойства фаз
3.4 Остаточные симметрии фаз и симметрийно разрешенные
фазовые переходы второго рода
3.5 Свойства частиц в различных фазах
3.6 Классификация фазовых переходов
3.7 Возможности функционала четвертой степени. Фазовая диаграмма
3.8 Варианты термодинамической эволюции космологической
плазмы
Заключение.
Литература.

1 Современное состояние теории космологических фазовых переходов и задачи диссертации.
1.1 Неизбежность релятивистских фазовых переходов в космологической плазме элементарных частиц.
Релятивистские фазовые переходы (РФП) в плазме элементарных частиц предсказаны Киржницем и Линде [1, 2] . Общеизвестно, что взаимодействия частиц в плазме при достаточно низких температурах описываются теорией со спонтанно нарушенной симметрией. Как было показано в [1], суть РФП состоит в восстановлении калибровочной симметрии в области высоких температур. Термодинамическая теория РФП изучалась в [3, 4, 5]. К настоящему времени теория РФП получила многочисленные космологические приложения. Космологические РФП с большой вероятностью могут рассматриваться как события, имеющие статус физически реальных, несколько раз происходивших в ходе эволюции Вселенной. Космологические следствия РФП, в принципе, доступны сегодняшним экспериментальным наблюдениям. Некоторые из этих переходов — электрослабый и кварк-адронный — предсказываются Стандартной Моделью электросла-бых и сильных взаимодействий кварков и лептонов — теорией, ироверен-

нии температуры переход происходит при Т = Тсщ из переохлажденной ВС фазы в устойчивую НС фазу; в этом случае теплоемкость и скорость звука, нигде не обращаясь в бесконечность или нуль, скачкообразно изменяются при Т = ТС (!) на конечные величины. Скачок от нуля до некоторого конечного значения щ = г/ (Тсщ) испытывает и ПП. При повышении температуры переход происходит при Т = Тср) из перегретой НС фазы в устойчивую ВС фазу; в точке перехода теплоемкость обращается в бесконечность при Т — Тс^ — 0 и скачкообразно изменяется до некоторого значения при Т = Тс(2) + 0; скорость звука обращается в нуль при Т — Гс(2) — 0 и скачкообразно изменяется до значения 1//3 при Т = Тс (2) + 0 . ПП при Т = Тс (г) скачкообразно изменяется от конечного значения т}2 = г) (Тс(2)) до нуля.
Следует отметить, что флуктуации должны несколько сглаживать особенности и скачки физических величин в ближайшей окрестности точки перехода. Роль флуктуаций особенно существенна, если область сосуществования фаз является узкой:
В нашей модели 6 ~ 0.05 . В этом случае область фазового перехода описывается аналитическими формулами, полученными с помощью высокотемпературных разложений интегралов 7„(Г, г}):
Граница устойчивости НС фазы
где а = -ол> тс
СО) у]д2 ’