گرانش-و-کیهان‌شناسی - دانشکده فیزیک physics
گروه گرانش و کیهان‌شناسی دارای ۵ عضو هیأت علمی است:
عباسی، امیر مسعود (دانشیار)
احمدی، ناهید (دانشیار)
نوربالا، مهدیار (دانشیار)
نوری زنوز، محمد (استاد)
شجاعی باغینی، فاطمه (استاد، مدیر گروه)
تحقیقات پژوهشی این گروه حول موضوعات مرتبط با نظریه نسبیت عام اینشتین متمرکز می‌باشد. تعبیر حل‌های دقیق معادله اینشتین و فیزیک این حل‌ها، پیدا کردن مشابه فراماده‌ای آن‌ها از نگاه مسیرهای نوری تا بررسی نظریه‌های اصلاح شده گرانش و کاربرد آن‌ها در کیهان‌شناسی، از کیهان بسیار اولیه تا دوران متأخر، همگی در این تحقیقات جای دارند.
فعالیت این گروه شامل کیهان‌شناسی عالم اولیه، از جمله دوران تورمی، و نیز پدیده‌های متأخرتری می‌شود که در رصدهای متنوع ساختار بزرگ مقیاس، تابش زمینه کیهانی، امواج گرانشی و ... قابل مشاهده می‌باشند. لازم به ذکر است که نتایج مشاهدات افت‌وخیزهای تابش زمینه کیهان و ساختارهای بزرگ مقیاس جهان با پیش‌بینی‌های مدل تورم سازگاری بسیار خوبی دارند. اما این مشاهدات فقط اطلاعاتی در باره مقیاس‌های بزرگ، یعنی کسر کوچکی از دینامیک تورمی به ما می‌دهند. در نتیجه ما به بخش بزرگی از دینامیک تورمی و تحول جهان بعد از خروج مقیاس‌های مربوط به تابش زمینه دسترسی نداریم. در این زمان‌ها امکان وجود پدیده‌های جالبی مثل تولید سیاهچالههای اولیه بعنوان ماده تاریک وجود دارد که شناخت آن‌ها برای درک جهان امروز ضرورت دارد. بخشی از مطالعات این گروه به تحقیق در باره سناریوهایی که تولید سیاهچالههای اولیه را پیش‌بینی می‌کنند و مقایسه آمار توزیع سیاهچاله‌ها با آمار توزیع افت و خیز های کیهانی اختصاص دارد. در این پژوهش‌ها ماهیت سیاهچاله بودن ماده تاریک نیز بیشتر شناخته می‌شود. ضمن آن که سیاهچالههای دینامیکی و اثر انبساط کیهان بر دینامیک آن‌ها نیز روشن‌تر خواهد شد.
البته فعالیت‌های گروه شامل سایر سیاهچاله‌ها از جمله سیاهچالههای اخترفیزیکی ناشی از رمبش گرانشی و بررسی ویژگی‌های نیمه کلاسیک آن‌ها شامل ترمودینامیک و خصوصا اثرات وجود افق مانند تابش هاوکینگ نیز می‌باشد. مطالعه میدان‌های الکترومغناطیسی در زمینه میدان‌های گرانشی پایا نیز مورد علاقه پژوهشی اعضای گروه است؛ مثلا این که چگونه با قرار دادن یک ابررسانا در میدان گرانشی، اثر مغناطوالکتریک القا شده توسط میدان گرانشی در داخل ابررسانا منجر به القای نوعی میدان شبه‌مغناطیسی در آن می‌شود. به این ترتیب نه تنها مطالعات قبلی به میدان‌های قوی گرانشی تعمیم می‌یابند، بلکه اثرات جدید نیز معرفی می‌شوند.
در یک جمع‌بندی، هدف این گروه بالا بردن دانش نظری درزمینه‌های زیر است:
- پاسخ‌های معادلات اینشتین، تعابیر فیزیکی و کاربردها
- نظریه‌های اصلاح شده گرانش و کاربردهای کیهان‌شناسی
- بررسی ساختارهای بزرگ مقیاس و تابش زمینه کیهانی و مشاهدات
- امواج گرانشی و نتایج رصدی
- سیاهچالههای اولیه و رصد ماده تاریک
- رمبش گرانشی و سیاهچالههای کیهانی و مقایسه خواص این اجرام با اطلاعات رصدی
- بررسی نظری مدل‌های تورمی عالم اولیه و پیامدهای مشاهداتی آن‌ها در رصدهای کیهان‌شناسی