بخشی از مقاله
چکیده
در نظریه گرانش پیمانهای پوانکاره علاوه بر محتوای جرم-انرژی، اسپین ماده نیز منشا برهمکنشهای گرانشی است. اگرچه نقش اسپین که با پیچش جفت میشود در حال حاضر و در انرژیهای پایین ناچیز است، اما در اوایل عالم هنگامی که چگالی اسپینی بسیار بالا بوده است میتواند نقش مهمی ایفا کند. در این مقاله با انتخاب لاگرانژی مناسب برای نظریه گرانش پیمانهای پوانکاره و انتخاب تانسور انرژی-تکانه و سیال اسپینی مناسب که با اصل کیهانشناختی سازگار باشند، دینامیک عالم اولیه را بررسی میکنیم و نشان میدهیم که اثرات اسپین و پیچش میتوانند بدون نیاز به میدانهای اضافی منجر به یک دوره تورمی در ابتدای تحول عالم شوند.
مقدمه
نظریات پیمانه ای که مدل استاندارد ذرات بر پایه آنها استوار است، نقش بسیار مهمی در فیزیک امروز بازی می کنند. اساس چنین نظریاتی بر این ایده استوار است که تقارن های سرتاسری با روح نظریات میدان سازگار نیستند و باید با تقارن های محلی جایگزین شوند. اگر بخواهیم فیزیک تحت این تبدیلات محلی ناوردا بماند باید میدان های جبرانی ای را وارد کنیم که بر هم کنش های طبیعت را توصیف می کنند.
با تعمیم این ایده به برهمکنش گرانشی، اگر از نسبیت خاص شروع کنیم و بخواهیم که فیزیک تحت تبدیلات محلی پوانکاره ناوردا بماند، به نظریه ای می رسیم که نظریه گرانش پیمانه ای پوانکاره نامیده می شود. در این نظریه که نسبیت عام را به عنوان یک حالت خاص در خود دارد، علاوه بر انحنا، پیچش نیز وجود دارد که منشا آن را می توان اسپین ماده دانست. هندسه این نظریه با فضا زمان ریمان کارتان توصیف می شود و متغیرهای دینامیکی در آن علاوه بر متریک - و یا تتراد - ، هموستار اسپینی نیز هست که دارای بخشی مستقل از متریک است.
