Please use this identifier to cite or link to this item:
https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/32838Full metadata record
| DC Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.contributor.author | Ευστρατίου, Δημήτριος | el |
| dc.contributor.author | Efstratiou, Dimitrios | en |
| dc.date.accessioned | 2023-06-07T08:07:09Z | - |
| dc.date.available | 2023-06-07T08:07:09Z | - |
| dc.identifier.uri | https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/32838 | - |
| dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.26268/heal.uoi.12639 | - |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial 3.0 United States | * |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/us/ | * |
| dc.subject | Κοσμολογία | el |
| dc.subject | Κβαντική θεωρία πεδίου | el |
| dc.subject | Cosmology | en |
| dc.subject | Quantum field theory | en |
| dc.subject | Qft | en |
| dc.subject | False vacuum decay | en |
| dc.title | Πτυχές της διασποράς ψευδούς κενού | el |
| dc.title | Aspects of false vacuum decay | en |
| dc.type | masterThesis | en |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/masterThesis | * |
| heal.type | masterThesis | el |
| heal.type.en | Master thesis | en |
| heal.type.el | Μεταπτυχιακή εργασία | el |
| heal.classification | Κοσμολογία και κβαντική θεωρία πεδίου | el |
| heal.classification | Cosmology and quantum field theory | en |
| heal.dateAvailable | 2023-06-07T08:08:10Z | - |
| heal.language | en | el |
| heal.access | free | el |
| heal.recordProvider | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών | el |
| heal.publicationDate | 2023-05 | - |
| heal.abstract | A field theory can have more than one classically stable vacua. A false vacuum is a state representing a local minimum of the potential (which is not also global), and a true vacuum is the global minimum. When a field is located in the false vacuum state quantum tunneling can make its transition to the true vacuum. This is called false vacuum decay. The passage from one state to the other happens through a first-order phase transition beginning with the nucleation of a bubble of the true vacuum. This bubble can expand asymptotically with the speed of light and gradually eat away more and more of the old-phase space with apocalyptic consequences for the universe. This master thesis gives an analytic description of various aspects of false vacuum decay. Firstly, we study the fate of the false vacuum decay in zero temperature with and without grav- itational effects, and present analytical expressions for the decay rate obtained with the “thin- wall approximation” and numerical solutions of the Euclidean equations of motion, the so-called bounce solutions. Also, the path integral formalism in Euclidean space is used to derive a general expression for the decay rate. Then, we extend our study to modified theories of gravity with a non-minimally coupled scalar field. Furthermore, the finite temperature false vacuum decay is studied, with emphasis on the high-temperature case, where the phase transition takes place through a thermal mechanism instead of quantum tunneling. The final part of this work is a qual- itative study of a hypothetical cosmological phase transition of the effective Newton’s constant Gef f at ultra-late times (during the last 150 M yrs). The scale of such a gravitational constant bubble nucleated at recent epochs is calculated with a theoretical model. Then, this scale is compared to the results obtained by the reanalysis of the latest SH0ES data which indicates hints for a transitional behavior in the four modeling parameters of the analysis around z = 0.01 (about 150 M yrs ago). A transition of the type Ia supernovae (SnIa) absolute magnitude MB parameter of the SH0ES data at redshift z = 0.01, which can be related to a rapid transition of Gef f , could potentially provide a resolution of the Hubble tension which is currently the most important tension of the standard cosmological model ΛCDM. | en |
| heal.abstract | Μία θεωρία πεδίου μπορεί να έχει περισσότερα από ένα κλασσικά σταθερά κενά. ́Ενα ψευδές κενό (false vacuum) είναι μια κατάσταση η οποία αντιπροσωπεύει ένα τοπικό ελάχιστο του δυναμικού (το οποίο επίσης δεν είναι ολικό ελάχιστο), ενώ το αληθές κενό (true vacuum) είναι το ολικό ελάχιστο. ́Οταν ένα πεδίο βρίσκεται σε κατάσταση ψευδοκενού το κβαντικό φαινόμενο σήραγγας μπορεί να προκαλέσει την μετάβαση του στο αληθές κενό. Αυτό αποκαλείται διάσπαση ψευδούς κενού (false vacuum decay). Το πέρασμα από τη μία κατάσταση στην άλλη πραγματοποιείται μέσω μιας πρώτης τάξεως μετάπτωσης φάσης (first-order phase transition), η οποία ξεκινά με την πυρήνωση μιας φυσαλίδας (bubble nucleation) που εμπεριέχει το αληθές κενό μέσα στο περιβάλλον ψευδούς κενού. Η φυσαλίδα μπορεί να εξαπλωθεί αγγίζοντας την ταχύτητα του φωτός και σταδιακά “καταπίνει” όλο και περισσότερο από το περιβάλλον της αρχικής φάσης με αποκαλυπτικές συνέπειες για το σύμπαν. Αυτή η μεταπτυχιακή εργασία δίνει μια αναλυτική περιγραφή διάφορων πτυχών της διάσπασης ψευδούς κενού. Πρώτα, μελετάται η διάσπαση ψευδοκενού σε μηδενική θερμοκρασία με και χωρίς τη βαρυτική επίδραση, και παρουσιάζονται αναλυτικές εκφράσεις για τον ρυθμό διάσπασης που λήφθη- σαν μέσω της προσέγγισης λεπτού τείχους (thin-wall approximation) και οι αριθμητικές λύσεις των Ευκλείδειων εξισώσεων κίνησης, οι αποκαλούμενες λύσεις αναπήδησης (bounce solutions). Επίσης, ο φορμαλισμός των ολοκληρωμάτων διαδρομής χρησιμοποιήθηκε για να εξαχθεί μια γενική έκφραση για το ρυθμό διάσπασης. ́Επειτα, η μελέτη επεκτείνεται σε τροποποιημένες θεωρίες βα- ρύτητας με ένα μη ελάχιστα συζευγμένο (non-minimally coupled) βαθμωτό πεδίο. Επιπλέον, μελετάται η δίασπαση ψευδοκενού σε περατή θερμοκρασία, με έμφαση στο όριο υψηλής θερμοκρασίας, όπου η μετάπτωση φάσης γίνεται μέσω ενός θερμικού μηχανισμού αντί για το φαινόμενο σήραγγας. Το τελευταίο μέρος αυτής της εργασίας είναι μια ποιοτική μελέτη μιας υποθετικής κοσμολογικής μετάπτωσης φάσης της ενεργής σταθεράς του Νεύτωνα (effective Newton’s constant) Gef f σε παροντικούς χρόνους (μεταξύ των τελευταίων 150 M yrs). Το μέγεθος μιας τέτοιας φυσαλίδας βα- ρυτικής σταθεράς που εμφανίζεται στο πρόσφατο κοσμολογικό παρελθόν υπολογίζεται μέσω ενός θεωρητικού μοντέλου. Στη συνέχεια, αυτο τό μέγεθος συγκρίνεται με αποτελέσματα που ελήφθησαν από την επανανάλυση των τελευταίων δεδομένων SH0ES τα οποία υποδεικνύουν στοιχεία μεταπτω- τικής συμπεριφοράς στις τέσσερεις βασικές παραμέτρους μοντελοποίησης της ανάλυσης σε ερυθρά μετατόπιση z = 0.01 (περίπου 150 M yrs πριν). Μια μετάπτωση της παραμέτρου απολύτου μεγέθους των σουπερνόβα τύπου Ia (SnIa) MB στο z = 0.01, η οποία μπορεί να συνδέεται με μια ραγδιαία μετάπτωση του Gef f , μπορεί ενδεχομένως να επιλύσει την ‘‘ένταση Hubble” (Hubble tension), η οποία επί του παρόντος αποτελεί το σημαντικότερο πρόβλημα του καθιερωμένου προτύπου της Κοσμολογίας ΛCDM. | el |
| heal.advisorName | Περιβολαρόπουλος, Λέανδρος | el |
| heal.committeeMemberName | Καντή, Παναγιώτα | el |
| heal.committeeMemberName | Φλωράκης, Ιωάννης | el |
| heal.committeeMemberName | Περιβολαρόπουλος, Λέανδρος | el |
| heal.academicPublisher | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Φυσικής | el |
| heal.academicPublisherID | uoi | el |
| heal.numberOfPages | 209 σ. | el |
| heal.fullTextAvailability | true | - |
| Appears in Collections: | Διατριβές Μεταπτυχιακής Έρευνας (Masters) - ΦΥΣ | |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Μ.Ε. Ευστρατίου Δημήτριος (2023).pdf | Master Thesis Efstratiou Dimitrios (2023) | 3.86 MB | Adobe PDF | View/Open |
This item is licensed under a Creative Commons License
