Abelian-non abelian mixing and cosmic inflation in born-infeld type gravity

Abstract

Kozmolojik ve astrofiziksel olguların anlaşılabilmesi için temel bir çerçeve olanGenel Görelilik (GR), genel kovaryans ilkesine bağlıdır. Buna göre, bu kuram kozmikşişme, karanlık enerji gibi değişik olguları açıklayabilecek genişletilmelere izin verir.Bu tezde GR'ın Born-Infeld türü genişletilmiş formları üzerinde çalıştık. Esasolarak bu tez iki bölüme ayrılmıştır: Ricci tensörüne bağlı bir genişletme (bu tarz birgenişletme literatürde bulunmaktadır) ve Riemann tensörünün kendisine bağlı, alışılmışındışında bir genişletme. Sırasıyla bunlar Born-Infeld-Einstein ve Born-Infeld-Riemann(BIE ve BIR) olarak adlandırılır. Bu tezde, bu iki yaklaşımın1. Abelyen ve Abelyen olmayan ayar alanlarının karışımı2. Kozmik evrimin şişme fazıdurumlarındaki etkileri üzerinde çalıştık. Açık bir şekilde gösterdiğimiz gibi, bu ikiyaklaşım yukarıda verilen olgular için farklı öngörüler sağlar. Bu tezde kozmik şişmenindinamiğinin doğal bir yolla BIR'dan çıktığını ve Abelyen ve Abelyen olmayan alanlarınkarışımının, evrenin şişme fazında kozmik foton üretimine izin verdiğini gösterdik.

General Relativity (GR), which forms the basic framework for understanding cosmologicaland astrophysical phenomena, is based solely on general covariance. Therefore,the theory admits extensions regarding various phenomena related to inflation, massivegravity, dark energy etc.In this thesis work we study Born-Infeld type extensions of the GR. There aremainly two parts in the thesis: The extension based on Ricci tensor (already known inliterature) and a novel extension based on Riemann tensor. We call them respectivelyBorn-Infeld-Einstein (BIE) and Born-Infeld-Riemann (BIR) extensions. The BIR formalismis being proposed and studied in this thesis work. In a comparative fashion, westudy these two extensions for determining their implications for1. Mixing between Abelian and Non-Abelian gauge fields, and2. Inflationary phase of cosmic evolution.As we prove explicitly, the two approaches yield distinct predictions for these phenomena.We emphasize that a slow-roll inflationary dynamics is naturally realized in BIR. Themixing between Abelian and Non-Abelian sectors enables cosmic photon production ininflationary phase.