Kosmologia teoretyczna

Zadania badawcze realizowane w zakładzie BP2

^{aktualizacja: grudzień 2014}

CELE BADAŃ

• Badanie natury osobliwości kosmologicznej. 
• Widmo pierwotnego promieniowania grawitacyjnego.
• Problem czasu w kwantowej kosmologii.
• Kwantowanie metodą stanów koherentnych. 

OPIS REALIZOWANYCH PRAC  (2014)

• Badano strukturę matematyczną przestrzeni fazowej modelu Bianchi IX w pobliżu osobliwości kosmologicznej przy użyciu metod układów dynamicznych.
• Skwantowano model Bianchi II w kontekście przydatności do kwantowania modelu najogólniejszego tej klasy, tzn. modelu Bianchi IX 
• Zbadano wstępnie kwantowy chaos modelu Bianchi IX 
• Badano dynamikę jednorodnych i izotropowych modeli kosmologicznych w rozszerzonej teorii grawitacji Bransa-Dickiego. 
• Badano czy swoboda wyboru tzw. zegara wewnętrznego w fizycznym opisie układów grawitacyjnych prowadzi do istotnych niejednoznaczności procedury kwantowania.
• Wyznaczano widma pierwotnych zaburzeń w ramach pętlowej kosmologii kwantowej.
• Zastosowano stany koherentne do opisu semiklasycznej dynamiki modeli kosmologicznych. 

OPIS NAJWAŻNIEJSZYCH OSIĄGNIĘĆ  (2014)

• Pokazano, że dynamika modelu Bianchi II może być przedstawiona jako rozpraszanie cząstki w potencjale. 
• Semi-klasyczny model Bianchi IX nie jest osobliwy; klasyczna osobliwość została zastąpiona kwantowym odbiciem.
• Skwantowane anizotropowe stopnie swobody modelu Bianchi XI mają postać promieniowania kwantów energii pola grawitacyjnego.
• Przestrzeń fazowa modelu Bianchi IX zawiera niehiperboliczne punkty krytyczne, które są przypuszczalnie związane z chaotyczną klasyczną dynamiką tego modelu.
• Otrzymane wyniki sugerują, że występuje odpychanie poziomów energetycznych kwantowego modelu Bianchi IX, co cechuje modele chaotyczne.

WYKORZYSTANIE UZYSKANYCH WYNIKÓW  

• Uzyskano fizyczny hamiltonian dla ogólnego modelu typu Bianchi IX. Może on być użyty do kwantowania tego skomplikowanego układu. 
• Uzyskane wyniki stanowią bazę dla dalszych badań zachowania modeli typu Bianchi w teorii grawitacji Bransa-Dickiego. 
• Metody kwantowania poprzez stany koherentne pozwoliły otrzymać scenariusz bezosobliwościowy ewolucji Wszechświata. Kwantowanie stanami koherentnymi zostało również użyte do badania problemu czasu. 
• Wysunięto hipotezę, że kwantowe skorelowanie Wszechświata może tłumaczyć przyczynowe związki obserwowane w widmie CMB, bez potrzeby wprowadzania pojęcia inflacji kosmologicznej. 
• Uzyskane widma zaburzeń posłużą do konfrontacji przewidywań teoretycznych z obserwacjami anizotropii oraz polaryzacji CMB.

ZESPÓŁ BADAWCZY w Zakładzie BP2

_{Redaktor strony: Marek Pawłowski}