Original title: Gravitační vlny v kosmologii
Translated title: Gravitational waves in cosmology
Authors: Kadlecová, Alžběta ; Svítek, Otakar (advisor) ; Žofka, Martin (referee)
Document type: Master’s theses
Year: 2016
Language: cze
Abstract: [cze] [eng]
V této práci se zaměřujeme na ovlivnění pozaďové metriky přidáním vy- sokofrekvenční gravitační vlny v konkrétních kosmologických modelech. Pou- žíváme Isaacsonův formalismus, doplněný o WKB aproximaci, ve kterém je změna pozaďové metriky dána pouze efektivním tenzorem energie a hybnosti gravitační vlny. Nejprve uvažujeme nehomogenní Charachův-Malinův kosmologický mo- del, který obsahuje jak gravitační vlnění, tak nehmotné skalární pole s mini- mální vazbou na gravitaci. Ukazujeme, že i když je model prostorově kom- paktní, lze přidat vysokofrekvenční perturbaci a konzistentně vyřešit Einstei- novy rovnice s efektivním tenzorem energie a hybnosti vlny. Ovlivnění pozadí je stejného řádu jako vliv skalárního pole. Dále se zabýváme přidáním více nekoherentních vysokofrekvenčních vln do homogenního Kasnerova modelu. Počítáme ovlivnění pozadí a diskutu- jeme souvislosti mezi touto situací a limitou velkých časů Gowdyho (vakuo- vého Charachova-Malinova) modelu. 1 In this work, we study the backreaction of high-frequency gravitational waves on cosmological backgrounds. To describe the wave, we use the Isa- acson formalism, specifically the WKB approximation, which allows us to express the backreaction through an effective stress-energy tensor of the gra- vitational wave. First, we consider the inhomogeneous cosmological model of Charach and Malin, which contains gravitational waves and a massless scalar field mini- mally coupled to gravity. We show that although this is a spatially compacti- fied solution, it is possible to add a high-frequency perturbation and solve Einstein's equations with the effective stress-energy tensor in a consistent way. The bacreaction is of the same order as the influence of the scalar field. Second, we add multiple incoherent high-frequency waves to the homoge- neous Kasner background, and discuss the relation to the late-time limit of the Gowdy (vacuum Charach and Malin) model. 1
Keywords: cosmological models; Gravitational waves; high-frequency approximation; perturbation; Gravitační vlny; kosmologické modely; perturbace; vysokofrekvenční aproximace

Institution: Charles University Faculties (theses) (web)
Document availability information: Available in the Charles University Digital Repository.
Original record: http://hdl.handle.net/20.500.11956/77267

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-354323


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Charles University > Charles University Faculties (theses)
Academic theses (ETDs) > Master’s theses