Ausbau eines Modells des Universums ohne Urknallsingularität

• Applicant: Professor Dr. Eckhard Rebhan
• Subject Area: Statistical Physics, Nonlinear Dynamics, Complex Systems, Soft and Fluid Matter, Biological Physics
• Term: from 2000 to 2001
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5276906

Den Ausgangspunkt des Projektes bildet eine Arbeit des Antragstellers(Astron. Astrophys. 335, [2000], 1-9), in der aus denEinstein-Lemaitre Gleichungen das Modell eines inflationärenUniversums ohne Singularitäten abgeleitet wurde. Nach diesementwickelte sich das Universum aus einem instabilenGleichgewichtszustand, in dem es mikroskopisch klein war. EineInstabilität führte zu seiner Expansion, die erst langsam begann, mitzunehmender Entfernung vom Gleichgewicht in Schwung kam -"Urschwung" statt Urknall - und schließlich in eine exponentiellanwachsende inflationäre Expansion überging. Wie in Urknallmodellenwurde diese durch einen zu einer Friedmann-Lemaitre-Entwicklungführenden Phasenübergang beendet.Ziel des Projektes ist es, dieses Modell des Universums noch besser physikalisch zu verstehen und Eigenschaften herauszuarbeiten, die erlauben, es aufgrund heute möglicher Messungen entweder gegenüber Urknallmodellen zu favorisieren oder auszuscheiden. Da die Entwicklung des Universums nach dem Phasenübergang mit der vergleichbarer Urknallmodelle identisch ist, müssen sich solche Unterschiede vor Abschluss des Phasenübergangs herausgebildet haben. Daher sollen sowohl der anfängliche Gleichgewichtszustand als auch der die Inflation abschließende Phasenübergang näher untersucht werden. Eine Untersuchungslinie besteht darin, die inflationstreibende kosmologische Konstante durch ein Quantenvakuumfeld zu beschreiben und die dessen Evolution beschreibende Gleichung simultan mit der an sie gekoppelten Einstein-Lemaitre-Gleichung für das Gravitationsfeld zu lösen. Zur näheren Untersuchung des Phasenübergang soll unter anderem eine Beziehung abgeleitet werden, die den asymptotischen Zustand vorher und nachher miteinander verknüpft.

• DFG Programme: Research Grants