title: Lattice theory of nonequilibrium fermion production
creator: Gelfand, Daniil
subject: ddc-500
subject: 500 Natural sciences and mathematics
subject: ddc-530
subject: 530 Physics
description: In dieser Arbeit untersuchen wir die Erzeugung fermionischer Teilchen außerhalb des  Gleichgewichts mittels moderner Gittermethoden. Die vorgestellten Anwendungen reichen  vom Preheating nach der kosmologischen Inflation im frühen Universum über Prä-  Thermalisierungsdynamik in Schwerionenkollisionen bis hin zur Paarerzeugung und Stringbrechung  in einem niedrigdimensionalen Modell der Quantenchromodynamik.  In Instabilitäten aufweisenden skalaren Modellen beobachten wir eine stark erhöhte  Fermionproduktion in Anwesenheit bosonischer Ü berbesetzung. Als mögliche Szenarien  fürs Preheating nach der Inflation untersuchen wir parametriche Resonanz und tachyonische  Instabilität. Wir finden, dass sowohl die qualitativen als auch die quantitativen Eigenschaften  der resultierenden Fermionverteilung weitgehend von einem effektiven Kopplungsparameter  bestimmt werden.  Um Fermionen in drei räumlichen Dimensionen simulieren zu können, wenden wir  einen effzienten, stochastischen Gitter-Algorithmus an, welchen wir durch einen Vergleich  mit exacten Gitterrechnungen und mit auf einer Kopplungsentwicklung basierten  funktionalen Methode verifizieren.  Im massiven Schwinger-Modell analysieren wir die Erzeugung von Fermion/Antifermion  Paaren durch homogene und inhomogene elektrische Felder und beobachten den Aufbau  von Strings zwischen den Ladungen. Nachfolgend studieren wir die Dynamik der  Stringbrechung und beschreiben einen Zwei-Phasen-Prozess, welcher aus der anfänglichen  Teilchenproduktion sowie der folgenden Ladungsseparation und Abschirmung besteht.  In Quantenchromodynamik liegt unser Fokus auf den Eigenschaften des Quarksektors  während der turbulenten bosonischen Energiekaskade sowie auf der Isotropisierung der  Quarks und Gluonen, ausgehend von unterschiedlichen Anfangsbedngungen.
date: 2014
type: Dissertation
type: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
type: NonPeerReviewed
format: application/pdf
identifier: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserverhttps://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/17240/1/Diss_Gelfand_1.0_print.pdf
identifier: DOI:10.11588/heidok.00017240
identifier: urn:nbn:de:bsz:16-heidok-172401
identifier:   Gelfand, Daniil  (2014) Lattice theory of nonequilibrium fermion production.  [Dissertation]     
relation: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/17240/
rights: info:eu-repo/semantics/openAccess
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language: eng