Aspectos de gravedad modificada en el universo temprano y tardío

Abstract

Mientras que las modificaciones a la gravedad einsteniana continúan esquivas observacionalmente, sus aspectos más relevantes juegan papeles significativos en la comprensión teórica del Universo temprano y tardío. Esta tesis, titulada “Aspectos de Gravedad Modificada en el Universo Temprano y Tardío”, se centra en algunos de esos aspectos durante dos periodos clave de la evolución del Universo tal y como lo conocemos: la etapa temprana de inflación y la transición tardía de expansión decelerada a acelerada. Esta investigación ha resultado en tres publicaciones, refs. [1–3], y un artículo en evaluación (véase ref. [4]).Los objetivos del primer proyecto son formular las condiciones de inflación slow-roll en la representación de Jordan, determinar las ecuaciones necesarias para calcular los observables de inflación en términos de variables en la representación de Jordan únicamente, y aplicarlos resultados al análisis concreto de modelos de inflación de gravedad inducida generalizada. Consideramos gravedad tipo F(!)R. El espacio tiempo se configura en hipersuperficies de tipo espacio y mantenemos dicha configuración. Las condiciones de inflación slow-roll (claramente definidas en la representación de Einstein) se traducen en la representación de Jordan bajo la misma configuración con una transformación conforme. Para obtener predicciones de observables, sólo es necesario traducir las relaciones homogéneas...

While gravity modifications remain elusive observationally, their most relevant aspects are found to play significant roles in the theoretical understanding of the early and late Universe. This dissertation, Aspects of Modified Gravity in the Early and Late Universe, focusses on some of such aspects over two key periods of the evolution of the Universe as we know it: the early inflation and the late transition from decelerating to current accelerating expansion. The investigation has resulted in three published papers, Refs. [1–3], and a fourth one under review (see Ref. [4]).The goals in the first project are to formulate the slow-roll inflation conditions in the Jordan frame, determine the equations needed to compute inflation observables in terms of Jordan frame quantities alone, and apply the results to the concrete analysis of generalised induced gravity inflation models. Our study considers F(!)R gravity. We slice the spacetime into spacelike hypersurfaces and keep that slicing fixed. Thus the slow-roll inflation conditions (clearly defined in the Einstein frame) are mapped to the Jordan frame on the same slice by performing the conformal transformation. We only need to map the homogeneous relations in order to derive observable model predictions...