Investıgatıon Of Anısotropıc And Thermal Effects In The Early Unıverse

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2003Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2003Çalışmamız, erken uzaylara anizotropik ve ısıl etkilerin tanıtılması ve bunların hızlı genişleme dönemindeki simetri kırılması üzerindeki etkilerini incelemeyi amaçlamaktadır. Bu amaçla ilk olarak, sıfır sıcaklık için geçerli olmak üzere birinci halka yaklaşımdaki etkin eylemin elde edilişi, genel eğri uzay-zamanlar için olmak üzere gözden geçirilmiştir. Söz konusu etkilerin ayrımsanabilmesi için kendisi ile etkileşen skalar alan teorisi kullanılmıştır. Bu hesaplara, izotropik bir uzayı temsil eden FRW metriği ile, uzay öğeleri bütünüyle anizotropik olan Bianchi I uzayları tanıtılmış ve bu uzaylar için etkin eylem hesapları belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar üzerinde, skaler alanın simetri kırılması üzerinde anizotropinin getirdiği etkiler tartışılmıştır. Bulguladığımız üzere, anizotropik etkiler ilginç bir şekilde simetri oluşumuna imkan tanımaktadır. Ardından sıfır sıcaklıkta benimsenen yöntemin sonlu sıcaklıklardaki duruma kaydırılması ile, etkin eylemin statik kısmını temsil eden etkin potansiyelin hesabı için bir yöntem geliştirilmiştir. Böylece ısıl etkin potansiyel için modifiye Bessel fonkisyonları cinsinden bir ifade edilerek, yüksek ve düşük sıcaklık limitleri incelenmiş, sıcaklığın simetri kırılması üzerindeki etkileri ve kullandığımız yöntemin geçerliliği tartışılmıştır. Isıl etkileri incelemek amacı ile elde ettiğimiz sonuçlar yüksek sıcaklık limiti için literatürdeki sonuçlar ile uyumlu çıkarak simetrinin belli bir sıcaklıkta tekar oluşabileceğini göstermektedir. Ayrıca sonlu sıcaklık çalışmasında, toplojinin getirebileceği etkiler de ayrımsanmış ve tartışmaya açık tutulmuştur.Our study considers the anisotropic and thermal effects over symmetry breaking processes during an inflation scenario of early universe models. We first revise a derivation of the effective action to the first loop order for general space times. In order to discern these effects we use self interacting scalar field theories. Next we introduce isotropic and spatially flat FRW metric, with Bianchi I spaces which constitute an anisotropic structure for every spatial direction, and determine their effective actions. Then the effects exerted by anisotropy over an arbitrary symmetry breaking process is discussed. We find an interesting result where the anisotropies are seen to be favoring the symmetry restoration. Then we proceed with thermal considerations and develop a method in order to calculate the effective potential which’s understood as the static part of the effective action. In this approach we arrive at an expression in terms of the modified Bessel functions and investigate the high and low temperature consequences. Using these results a discussion is held regarding the thermal effects and validity of this method and our assumptions. We claim consistent results with the literature in the high temperature limit at least, and observe that a broken symmetry might be restored at some temperature. Also the topological effects relevant to the finite temperature study have been distincted and have been left open to discussion.Yüksek LisansM.Sc

Simulated emergence of cyclic sexual-asexual reproduction

Motivated by the cyclic pattern of reproductive regimes observed in some species of green flies (``{\it aphids}''), we simulate the evolution of a population enduring harsh seasonal conditions for survival. The reproductive regime of each female is also seasonal in principle and genetically acquired, and can mutate for each newborn with some small probability. The results show a sharp transition at a critical value of the survival probability in the winter, between a reproductive regime in the fall that is predominantly sexual, for low values of this probability, or asexual, for high values.Comment: 9 pages, 4 figures, requires RevTe

Bit-String Models for Parasex

We present different bit-string models of haploid asexual populations in which individuals may exchange part of their genome with other individuals (parasex) according to a given probability. We study the advantages of this parasex concerning population sizes, genetic fitness and diversity. We find that the exchange of genomes always improves these features.Comment: 12 pages including 7 figure

Temporal and spatial correlations in a viscoelastic model of heterogeneous faults

We study the temporal and spatial correlations in a one-dimensional model of a heterogeneous fault zone, in the presence of viscoelastic effects. As a function of dynamical weakening and of dissipation, the system exhibits three different "phases": one in which there are no time correlations between the events, a second, in which there are "Omori's law"type temporal correlations, and a third, runaway phase with quasiperiodic system size events

Testing a hypothesis for the evolution of sex

An asexual set of primitive bacteria is simulated with a lit-string Penna model with a Fermi function for survival. A recent hypothesis by Jan, Stauffer, and Moseley on the evolution of sex from asexual cells as a strategy for trying to escape the effects of deleterious mutations is checked. This strategy is found to provide a successful scenario for the evolution of a stable macroscopic sexual population.Publisher's Versio