Kütleli gravitasyon teorilerinde spinli relativistik parçacıkların kuantum mekaniksel davranışlarının incelenmesi

Abstract

Kara delikler, kütleçekimin kuantizasyonu hakkındaki bir fikrin test edilebileceği kozmik bir laboratuvar olduğundan modern fizikte önemli bir yere sahiplerdir. Ayrıca, tutarlı bir kuantum kütleçekim kuramının oluşturulabileceğine dair en önemli delil Hawking radyasyonu olarak bilinen kara delik ışımasıdır. Bu bağlamda, tezin birinci kısmında, 2+1 boyutlu yeni kütleli gravitasyon kuramı çercevesinde elde edilen yeni-tip ve warped-AdS$_{3}$ kara deliklerinin Hawking ışıması, spin-0, spin-1/2 ve spin-1 parçacıkları için kuantum tünelleme yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Buna ek olarak, cisimsi (extended; string-like) spin-0 ve spin-1/2 parçacıklarının, kara delik özelliklerine ve tünelleme yapan parçacıkların toplam açısal momentumuna, kütlesine ve enerjisine bağlı olan Hawking ışıması hesaplandı. Aynı zamanda, cisimsi spin-0 ve spin-1/2 parçacıklarının farklı Hawking ışımasına, noktasal spin-0 ve spin-1/2 parçacıkların ise aynı Hawking ışımasına sahip olduklarını gözlemlenmiştir. Öte yandan, son gözlemsel verilere göre, evrenimiz ivmelenerek genişlemektedir. İvmelenerek genişlemenin kaynağı, modern kozmolojide hala önemli bir problem olduğu kabul edilmektedir. Bu nedenle, tezin ikinci kısmında, 2+1 boyutlu yeni kütleli gravitasyon kuramı kapsamında, fermiyonik ve bozonik alanlar ayrı ayrı gravitasyonel alan ile çiftlenim yaptırılmış ve böylelikle evrenin ivmelenerek genişleme problemi incelenmiştir.