Fluídos disipativos relativistas y cosmología

• Autores: Thibeault, Marc
• Año de publicación: 2003
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Calzetta, Esteban Adolfo
• Materia: FLUIDO RELATIVISTA DISIPATIVO; TEORIA TIPO DIVERGENCIA; COSMOLOGIA; RECALENTAMIENTO; RELATIVISTIC DISSIPATIVE FLUID; DIVERGENCE TYPE THEORY; COSMOLOGY; REHEATING
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Investigamos teorías tipo divergencia describiendo la interacción disipativa entre un campo y un fluido. Buscamos teorías que, bajo condiciones de equilibrio, se reducen a la teoría de un campo escalar de Klein-Gordon y un fluido perfecto. Mostramos que los requerimientos de causalidad y de producción positiva de la entropía imponen restricciones no triviales a la estructura del término de interacción. Estas teorías proveen una base para el estudio fenomenológico del periodo de recalentamiento. Presentamos un modelo macroscópico del decaimiento de un campo clásico escalar en fluctuaciones estadísticas a través del proceso de amplificación paramétrica. Resolvemos el modelo de teoría de campos (en adelante " microscópico ") al primer orden en una expansión de N grande, y mostramos que el modelo macroscópico da resultados satisfactorios para la evolución del campo medio, de su momento conjugado y del tensor de energía momento durante varias oscilaciones. El modelo macroscópico es substancialmente más simple que el modelo microscópico y puede ser generalizado para incluir fluctuaciones cuánticas. Aunque asumimos una situación homogénea, el modelo es totalmente covariante y puede ser aplicado a casos inhomogéneos también. Estos rasgos hacen de este modelo una herramienta útil para explorar la física del precalentamiento.
We investigate divergence-type theories describing the disipative interaction betwen a field and a fluid. We look for theories which, under equilibrium conditions, reduce to the theory of a Klein-Gordon scalar field and a perfect fluid. We show that the requirements of causality and positivity of entropy production put non-trivial constraints to the structure of the interaction terms. These theories provide a basis for the phenomenological study of the reheating period. We present a macroscopic model of the decay of a coherent classical scalar field into statistical fluctuations through the process of parametric amplification. We solve the field theory (henceforth, "microscopíc") model to leading order in a Large N expansion, and show that the macroscopic model gives satisfactory results for the evolution of the field, its conjugated momentum and the energy momentum tensor of the fluctuations over many oscillations. The macroscopic model is substantially simpler than the microscopic one, and can be easily generalized to include quantum fluctuations. Although we assume here an homogeneous situation, the model is fully covariant, and can be applied in inhomogeneous cases as well. These features make this model a promising tool in exploring the physics of preheating.
Fil: Thibeault, Marc. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.