Kütleli gravitasyon teorilerinde spinli relativistik parçacıkların kuantum mekaniksel davranışlarının incelenmesi
Investigation of the quantum mechanical behavior of the spinning relativistic particles in the massive gravity theories
Yazar: GANİM GEÇİM
Danışman: YRD. DOÇ. DR. YUSUF SUCU
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Dirac denklemi = Dirac equation ; Friedmann evreni = Friedmann universe ; Hawking radyasyonu = Hawking radiation ; Kara delikler = Black holes ; Rölativist kozmoloji = Relativistic cosmology ; Yüzey gravitesi = Surface gravity

Özet:
Kara delikler, kütleçekimin kuantizasyonu hakkındaki bir fikrin test
edilebileceği kozmik bir laboratuvar olduğundan modern fizikte
önemli bir yere sahiplerdir. Ayrıca, tutarlı bir kuantum kütleçekim
kuramının oluşturulabileceğine dair en önemli delil Hawking
radyasyonu olarak bilinen kara delik ışımasıdır. Bu bağlamda, tezin
birinci kısmında, 2+1 boyutlu yeni kütleli gravitasyon kuramı
çercevesinde elde edilen yeni-tip ve warped-AdS$_{3}$ kara
deliklerinin Hawking ışıması, spin-0, spin-1/2 ve spin-1
parçacıkları için kuantum tünelleme yöntemi kullanılarak
incelenmiştir. Buna ek olarak, cisimsi (extended; string-like)
spin-0 ve spin-1/2 parçacıklarının, kara delik özelliklerine ve
tünelleme yapan parçacıkların toplam açısal momentumuna, kütlesine
ve enerjisine bağlı olan Hawking ışıması hesaplandı. Aynı zamanda,
cisimsi spin-0 ve spin-1/2 parçacıklarının farklı Hawking ışımasına,
noktasal spin-0 ve spin-1/2 parçacıkların ise aynı Hawking ışımasına
sahip olduklarını gözlemlenmiştir. Öte yandan, son gözlemsel
verilere göre, evrenimiz ivmelenerek genişlemektedir. İvmelenerek
genişlemenin kaynağı, modern kozmolojide hala önemli bir problem
olduğu kabul edilmektedir. Bu nedenle, tezin ikinci kısmında, 2+1
boyutlu yeni kütleli gravitasyon kuramı kapsamında, fermiyonik ve
bozonik alanlar ayrı ayrı gravitasyonel alan ile çiftlenim
yaptırılmış ve böylelikle evrenin ivmelenerek genişleme problemi
incelenmiştir.

Abstract:
Black holes have an important position in the modern physics since
they are cosmological laboratories to test an idea about the
quantization of the gravity. Moreover, the most important evidence
in order to form a consistent quantum gravity theory is a black hole
radiation, known as Hawking radiation. In this connection, in the
first part of the thesis, Hawking radiation from new-type and
warped-AdS$_{3}$ black holes obtained in the framework of of 2+1
dimensional new massive gravity, are scrutinized by using the
quantum tunnelling method for spin-0, spin-1/2 and spin-1 particles.
Additionally, Hawking radiation of the extended particles of spin-0
and spin-1/2 depending on black hole's properties as well as total
angular momentum, energy and mass of tunnelling particles is
calculated. At the same time, while Hawking radiation from extended
particles of spin-0 and spin-1/2 is different, it observed to be
same for point-like particles of spin-0 and spin-1/2. On the other
hand, according to the recent observational data, our universe has
an accelerating expansion. The source of accelerating expansion is
still accepted to be a major problem in the modern cosmology.
Therefore, in the second part of the study, by coupling the
gravitational field in the context of the 2+1 dimensional new
massive gravity theory with the fermionic and bosonic fields,
expansion problem of the universe is investigated.