Quantum Gauge Fields in Cosmology: Cosmic Inflation and Gravitational Waves
(2022) FYTK02 20221Theoretical Particle Physics - Has been reorganised
- Abstract
- In this thesis, the consequences of introducing Yang-Mills fields into cosmology are investigated. This is done by the effective action approach, in which the coupling constant is allowed to depend on the quantum fields. The equation of state and scale factor are then found for the flat universe filled with either chromoelectric or chromomagnetic fields. From this, we draw conclusions about the history and fate of the universe. Then, the effect of such cosmological Yang-Mills fields on the amplitude and amplification of primordial gravitational waves are discussed.
- Popular Abstract (Swedish)
- Universum tros ha en diameter på kring 93 miljarder ljusår. Det är därför svårt att tänka sig att hela universum en gång i tiden fick plats i en enda punkt för 13,8 miljarder år sedan. Sen kom den stora smällen! Det som följde var troligen en kort period av väldigt snabb expansion. På samma sätt som ett jetplan som accelererar förbi ljudvallen resulterar i en ljudbang, borde den snabba expansionen av universum ha lämnat krusningar i rumtiden i form av tidiga gravitationsvågor. Genom att observera dessa vågor hade vi fått stöd för våra teorier om vad som faktiskt hände tiden efter den stora smällen.
Idag kan det vara svårt att tänka sig att universum expanderar alls. Om man dock observerar ljuset från stjärnor omkring oss upptäcker man... (More) - Universum tros ha en diameter på kring 93 miljarder ljusår. Det är därför svårt att tänka sig att hela universum en gång i tiden fick plats i en enda punkt för 13,8 miljarder år sedan. Sen kom den stora smällen! Det som följde var troligen en kort period av väldigt snabb expansion. På samma sätt som ett jetplan som accelererar förbi ljudvallen resulterar i en ljudbang, borde den snabba expansionen av universum ha lämnat krusningar i rumtiden i form av tidiga gravitationsvågor. Genom att observera dessa vågor hade vi fått stöd för våra teorier om vad som faktiskt hände tiden efter den stora smällen.
Idag kan det vara svårt att tänka sig att universum expanderar alls. Om man dock observerar ljuset från stjärnor omkring oss upptäcker man att de verkar vara rödare än de borde vara, på samma sätt som när ljudet från en ambulans får lägre frekvens när den åker ifrån en. På så sätt vet vi att universum expanderar. Med bara observationen av stjärnors skifte mot det röda kan det vara lätt att tro att jorden är i mitten av universum, och att alla himlakropparna rör sig ifrån jorden. Det som egentligen händer är att alla avstånd blir större, så som punkter på en ballong rör sig ifrån varandra när man blåser upp den.
Det återstår en mängd frågor om universum. Genom att formulera modeller om universums framtid och historia kan vi börja leta efter experimentella bevis som stödjer våra teorier. Detta leder till en bättre förståelse av universum, och förhoppningsvis kommer vi kunna svara på de uråldriga frågorna om universums början och slut. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/9088877
- author
- Hermansson, Emma LU
- supervisor
- organization
- course
- FYTK02 20221
- year
- 2022
- type
- M2 - Bachelor Degree
- subject
- language
- English
- id
- 9088877
- date added to LUP
- 2022-06-23 11:07:57
- date last changed
- 2022-06-29 15:27:23
@misc{9088877, abstract = {{In this thesis, the consequences of introducing Yang-Mills fields into cosmology are investigated. This is done by the effective action approach, in which the coupling constant is allowed to depend on the quantum fields. The equation of state and scale factor are then found for the flat universe filled with either chromoelectric or chromomagnetic fields. From this, we draw conclusions about the history and fate of the universe. Then, the effect of such cosmological Yang-Mills fields on the amplitude and amplification of primordial gravitational waves are discussed.}}, author = {{Hermansson, Emma}}, language = {{eng}}, note = {{Student Paper}}, title = {{Quantum Gauge Fields in Cosmology: Cosmic Inflation and Gravitational Waves}}, year = {{2022}}, }