Cosmic perturbation theory and inflation
Tässä pro gradu -tutkielmassa olen käynyt läpi yhden skalaarikentän synnyttämän kosmisen inflaation teoriaa. Tätä varten olen opiskellut kosmista häiriöteoriaa joka tutkii Friedmann-Robertson-Walker -avaruusajan ympärille kehitettyjen häiriöiden kehitystä inflaation aikana. Kosmiset häiriöt riippuvat mitan valinnasta, joten olen esitellyt hyvin tunnetut mittainvariantit muuttujat, Mukhanovin-Sasakin muuttujan q sekä mukanaliikkuvan kaarevuushäiriön R. Lasken skalaari- ja tensorihäiriöiden tehospektrit sekä relevantit spektriparametrit. Lopuksi käyn läpi kaksi yksinkertaista esimerkkiä, potenssilaki-inflaatio sekä Higgs-inflaatio. In this thesis I have reviewed the basic theory of single scalar field cosmological inflation and cosmological perturbation theory. I go through the dynamics of the background Friedmann-Robertson-Walker -spacetime and then study the evolution of perturbations around the background. Cosmological perturbations in general are gauge dependent, so I introduce the well known gauge invariant variables, the Mukhanov-Sasaki variable q and the comoving curvature perturbation R. I calculate the scalar and tensor perturbation power spectra and the spectral parameters finally going through two simple examples, the power law inflation and the Higgs inflation.
Metadata
Show full item recordCollections
- Pro gradu -tutkielmat [28164]
Related items
Showing items with similar title or keywords.
-
The first-order evolution of cosmic scalar perturbations
Aalto, Tuomas (2019)Nykytietämyksen mukaan kosminen inflaatio jätti pieniä häiriöitä lähes homogeeniseen varhaiseen maailmankaikkeuteen. Nykyään havaittavien kosmisten rakenteiden kehittyminen näistä häiriöistä on yksi kosmologian keskeisistä ... -
Application of the stochastic formalism for spectator scalars during inflation
Rantamäki, Julia (2023)Kevyiden ja energiatiheydeltään pienten spektaattorikenttien kvanttifluktuaatiot kasvavat inflaation aikana Hubblen horisontin ulkopuolisilla skaaloilla ja käyttäytyvät efektiivisesti kuten klassiset kentän häiriöt. Nämä ... -
Critical point Higgs inflation in the Palatini formulation
Enckell, Vera-Maria; Nurmi, Sami; Räsänen, Syksy; Tomberg, Eemeli (Springer, 2021)We study Higgs inflation in the Palatini formulation with the renormalisation group improved potential in the case when loop corrections generate a feature similar to an inflection point. Assuming that there is a threshold ... -
Massless positivity in graviton exchange
Herrero-Valea, Mario; Santos-Garcia, Raquel; Tokareva, Anna (American Physical Society (APS), 2021)We formulate positivity bounds for scattering amplitudes including exchange of massless particles. We generalize the standard construction through dispersion relations to include the presence of a branch cut along the real ... -
Flavour mixing transport theory and resonant leptogenesis
Jukkala, Henri; Kainulainen, Kimmo; Rahkila, Pyry M. (Springer, 2021)We derive non-equilibrium quantum transport equations for flavour-mixing fermions. We develop the formalism mostly in the context of resonant leptogenesis with two mixing Majorana fermions and one lepton flavour, but our ...