Teoría de campos fuera del equilibrio y cosmología

Abstract

En este trabajo se investiga la dinamica cuantica de los campos para sistemas fuera del equilibrio con densidad de energia no perturbativamente grande. Las principales aplicaciones de los resultados son las colisiones ultrarelativistas de iones pesados y los procesos a alta densidad de energia en el Universo. Se calcula la dinamica usando las ecuaciones de evolucion en el limite de N grande, y se obtienen soluciones analiticas para varios regimenes. Se muestra que la dinamica esta caracterizada por fenomenos de decoherencia, resonancia parametrica, restauracion dinamica de la simetria, rotura dinamica de la simetria, inestabilidad espinodal y creacion de bosones de Goldstone fuera del equilibrio. Se analiza tambien la evolucion de la funcion de correlacion para la que se encuentra un comportamiento de scaling generalizado ( para simetria rota). En el caso de simetria rota la masa efectiva tiende asintoticamente a cero en ausencia de capo externo, mientras que en su presencia la masa al cuadrado asintotica es del orden del campo externo. Tambien se ha estudiado la dinamica de campos cuanticos en el espacio-tiempo FRW de forma consistente. Lo que nos ha permitido dar un tratamiento cuantico consistente al campo del inflaton en el escenario de inflacion caotica (frente a los habituales tratamientos clasicos). Este tratamiento de una justificacion microscopica de la inflacion caotica clasica. Encontramos una clase de estados iniciales cuanticos (tanto puros como mezcla ) que dan lugar a inflacion caotica y proporcionamos una generalizacion cuantica de las condiciones de deslizamiento lento.