Exploring the Early Universe with Gravitational Waves

این کار به بررسی تولید امواج گرانشی در جهان اولیه می‌پردازد و ویژگی‌های بالقوه قابل مشاهده را شناسایی می‌کند، در نتیجه راه را برای آزمایش‌های امواج گرانشی آینده هموار می‌کند. این بر تولید امواج گرانشی در دو سناریو تمرکز دارد: تورم در مدلی که از گرانش کوانتومی حلقه الهام گرفته شده است، و پیش گرم شدن در پایان تورم. در بخش اول، نشان داده شده است که طیف امواج گرانشی با نتایج به دست آمده با استفاده از نسبیت عام معمولی، با پیامدهای بالقوه قابل مشاهده که می تواند بینش هایی را در مورد گرانش کوانتومی ارائه دهد، متفاوت است. در بخش دوم، نشان داده می‌شود که پس‌زمینه موج گرانشی کیهانی در سطحی ناهمسانگرد است که می‌تواند توسط آزمایش‌های آینده شناسایی شود. امواج گرانشی وعده می دهند که منبع غنی اطلاعات در مورد کیهان اولیه باشند. از نظر آنها، جهان از همان لحظات اولیه خود شفاف بوده است، بنابراین آنها می توانند دیدی بدون مانع از انفجار بزرگ و ابزاری برای بررسی قوانین اساسی طبیعت در انرژی های بسیار بالا به ما ارائه دهند.

This work investigates gravitational wave production in the early universe and identifies potentially observable features, thereby paving the way for future gravitational wave experiments. It focuses on gravitational wave production in two scenarios: inflation in a model inspired by loop quantum gravity, and preheating at the end of inflation. In the first part, it is demonstrated that gravitational waves’ spectrum differs from the result obtained using ordinary general relativity, with potentially observable consequences that could yield insights into quantum gravity. In the second part, it is shown that the cosmic gravitational wave background is anisotropic at a level that could be detected by future experiments. Gravitational waves promise to be an rich source of information on the early universe. To them, the universe has been transparent from its earliest moments, so they can give us an unobstructed view of the Big Bang and a means to probe the fundamental laws of nature at very high energies.