Minimal olmayan Higgs enflasyonu
Non-minimal Higgs inflation
Yazar: OLCAY ATEŞ
Danışman: DOÇ. DR. EMRE ONUR KAHYA
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Standart Modeldeki Higgs alanı eger kütle-çekim ile minimal olmayan etkile¸sime
giriyorsa erken evrenin enflasyonlu bir ¸sekilde genislemesine neden olur. Bu
modelin ortaya attıgı tahminler Kozmik Mikrodalga Fon Isıması(CMB) ile gözlemlenen
parametreler ile iyi bir uyum saglamakta ve Büyük Hadron Çarpı¸stırıcısının (LHC)
bize verdigi kütle degerlerini kullanmaktadır. Bunu yaparken yeni bir parçacıga ihtiyaç
duymadan sadece kütle-çekim ile minimal olmayan etkile¸sime giren Higgs skalar alanını
kullanması yeterlidir. Burada islemlerimizi daha kolay ve hızlı yapabilmek için Jordan
çerçevesinden, Einstein çerçevesine konformal bir dönüsüm yaptım. Bu konformal
dönüsümün sonucunda da yeni bir potansiyel tanımladım. Bu tanımladıgım potansiyel
sadece Higgs alanlarının bir fonksiyonu olmaktadır. Bu alanın ortaya çıkardıgı yeni
sonuçlara göre çok büyük ve çok küçük limitlerde Higgs alanlarının davranı¸slarını
inceledim. Ortaya çıkan sonuçlara göre minimal olmayan etkile¸sim sabiti eger 1'den
çok küçük bir deger alıyorsa Higgs alanı yeni tanımladıgımız potansiyel ile aynı ¸sekilde
davranıyor. Eger minimal olmayan etkilesim sabiti 1'den çok büyük bir deger alıyorsa
Higgs alanı ile tanımladıgımız yeni potansiyel arasında üstel bir iliski olusmakta ve bu
sayede spectral indeks ve tensör pertürbasyan oranlarını yeniden hesaplayabiliyoruz. Bu
sayede buldugumuz yeni tensör pertürbasyon oranı ve spectral indeks degerleri CMB'nin
bize verdigi degerler ile örtü¸süyor. Bu tez çalısmamda Higgs Enflasyonu modelini tekrar
gözden geçirdim ve onun tahminlerini yeni veriler ile karsılastırarak tutarlılıgını test
ettim.

Abstract:
The current results from the Large Hadron Collider (LHC) completed the particle zoo of
the Standard Model (SM) of particle physics by the discovery of a Higgs boson, while
at the same time showing no signs of any beyond the SM physics. The first results from
the Planck satellite further confirm the inflationary scenario for the early Universe and
favour a simple inflationary scenario with only one slow rolling scalar field. The question
remains, whether it is needed to add more particle states to the SM to make the inflation
possible, or can it be explained with the already present ones?
The fact that our universe is almost flat, homogeneous and isotropic is often considered as
a strong indication that the Standard Model (SM) of elementary particles is not complete.
Indeed, these puzzles,together with the problem of generation of (almost) scale invariant
spectrum of perturbations, necessary for structure formation, are most elegantly solved by
inflation. The majority of present models of inflation require an introduction of an
additional scalar—the inflaton. This hypothetical particle may appear in a natural or not so natural way in different extensions of the SM, involving Grand Unified Theories (GUTs),
supersymmetry, string theory, extra dimensions, etc. Inflaton properties are constrained
by the observations of fluctuations of the Cosmic Microwave Background (CMB) and the
matter distribution in the universe.