Reheating After Inflation

این کتاب مقدمه ای آموزشی برای زمینه رو به رشد سریع گرم کردن مجدد پس از تورم ارائه می دهد. این مقاله با مروری کوتاه بر پارادایم تورمی و انگیزه ای برای اینکه چرا گرم شدن مجدد جهان بخشی جدایی ناپذیر از کیهان شناسی تورمی است، آغاز می شود. سپس به بررسی جنبه‌های مختلف گرمایش مجدد به روش زمانی می‌پردازد، از جهان جوان، خالی و سرد در پایان تورم شروع می‌شود و تا جهان گرم و گرمایی در آغاز عصر سنتز هسته‌ای بیگ بنگ ادامه می‌یابد. . مکانیسم‌های مختلف تولید ذرات با تمرکز بر تحریک غیر اغتشاشی میدان‌های اسکالر در آغاز گرمایش مجدد در نظر گرفته می‌شوند (میدان‌های فرمیونی و برداری نیز مورد بحث قرار می‌گیرند). این با مروری بر فرآیندهای دینامیکی غیر خطی بعدی، مانند تشکیل سالیتون و آشفتگی نسبیتی دنبال می‌شود. فرآیندهای حرارتی مختلف نیز مورد بحث قرار گرفته است. جاسازی‌های فیزیک انرژی بالا از مدل‌های پدیدارشناختی و همچنین پیامدهای مشاهداتی گرمایش مجدد مانند تولید امواج گرانشی و نقش‌بندی‌ها در پس‌زمینه مایکروویو کیهانی نیز پوشش داده شده‌اند.

This book provides a pedagogical introduction to the rapidly growing field of reheating after inflation. It begins with a brief review of the inflationary paradigm and a motivation for why the reheating of the universe is an integral part of inflationary cosmology. It then goes on to survey different aspects of reheating in a chronological manner, starting from the young, empty and cold universe at the end of inflation, and going all the way to the hot and thermal universe at the beginning of the Big Bang nucleosynthesis epoch. Different particle production mechanisms are considered with a focus on the non-perturbative excitation of scalar fields at the beginning of reheating (fermionic and vector fields are also discussed). This is followed by a review of the subsequent non-linear dynamical processes, such as soliton formation and relativistic turbulence. Various thermalization processes are also discussed. High energy physics embeddings of phenomenological models as well as observational implications of reheating such as gravitational waves generation and imprints on the cosmic microwave background are also covered.