عنوان پایان‌نامه
بررسی چگونگی محاسبه طیف CMB
- رشته تحصیلی
- فیزیک-گرانش و فیریک نجومی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 67840
- تاریخ دفاع
- ۳۱ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- محسن بنی علی
- استاد راهنما
- امیرمسعود عباسی
- چکیده
- هدف ما ارائه‌ی توصیفی جامع و کامل برای نوشتن برنامه‌ای است که بتواند طیف تابش امواج پس‌زمینه‌ی‌کیهانی (CMB) را در مدل استاندارد کیهان‌شناسی (?CDM) محاسبه کند .برای این منظور معادلات ، فرض‌ها و تقریب‌های اعمال شده و مهمتر از آنها الگوریتم‌ها و ترفندهای مناسب برنامه‌نویسی را برای داشتن فرآیند کدنویسی کارآمد ، بیان می‌کنیم . نتایج بدست آمده را با CAMB تطبیق می‌دهیم و که خطایی در محدوده‌ی 1/0 % تا 6/0 % دارد . این برنامه نوترینوها و پلاریزاسیون طیف توانی را نیز محاسبه می‌کند . روش‌های ارائه شده در اینجا ، نقطه‌ی شروعی است برای آنها که می‌خواهند برنامه‌یCMB را خودشان از صفر بنویسند و در نگاهی عمیق به مدل‌های کیهانی عجیب و غریبی که CMBFAST وCAMB یا سایر مدل‌های استاندارد ، نمی‌توانند مستقیماً جواب بگیرند از آن استفاده کنند . تشخیص ابتدایی ناهمسانگردی در تابش پس‌زمینه‌ی‌کیهانی (CMB) به وسیله کاوشگر زمینه‌ی‌کیهانی (COBE) در اوایل دهه 90 میلادی انجام شد. با اندازه‌گیری دقیق‌تر ناهمسانگردی که توسط جستجوگر امواج میکروویو ناهمسانگرد ویلکینسن ( WMAP ) و چندی بعد ماهواره پلانک صورت گرفت ، هم‌اکنون در حال ورود به عصر کیهان‌شناسی دقیق هستیم . نتایج به دست آمده از آزمایش‌های گوناگون توجّهات را به سمت مدل استاندارد کیهان‌شناسی همگرا می‌کند که توصیف تاریخچه جهان را با مدل تورّمی در ادامه مهبانگ دارد که منجر به آزاد شدن تابش CMB در طول عصر باز ترکیب ، شده است . با افزایش دقّت داده‌های بدست آمده از مشاهدات ، نیاز به محاسبات نظری سریع و دقیق طیف توانی CMB وجود دارد . اغلب ما به دنبال بهترین انطباق نتایج تجربی با پارامتر‌های مختلف هستیم، که بطور اساسی نیاز به محاسبه‌ی صدها طیف و مقایسه با داده‌ها است .
- Abstract
- We present a self-contained description of everything needed to write a program that calculates the CMB power spectrum for the standard model of cosmology (?CDM). This includes the equations used, assumptions and approximations imposed on their solutions, and most importantly the algorithms and programming tricks needed to make the code actually work. The resulting program is compared to CMBFAST and typically agrees to within 0.1% – 0.4%. It includes neutrinos and the polarization power spectrum. The methods presented here could serve as a starting point for people wanting to write their own CMB program from scratch, for instance to look at more exotic cosmological models where CMBFAST or the other standard programs can’t be used directly. Key Words : CMB – CMBFAST– Power Spectrum – Standard model – Calculate – Program
