Other language title :
يك روش گلركين گسسته موضعي بدون شبكه براي حل معادلات ديفرانسيل مربوط به تحول عالم بر پايه تقريب كمترين مربعات متحرك
Title of article :
A meshless discrete Galerkin method for solving the universe evolution differential equations based on the moving least squares approximation
Author/Authors :
Assarir, Pouria Department of Mathematics - Faculty of Sciences - Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran , Kamali, Vahid Department of Physic - Faculty of Sciences - Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran , Suri, Ali Department of Mathematics - Faculty of Sciences - Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran
Abstract :
In terms of observational data, there are some problems in the standard Big Bang
cosmological model. Inflation era, early accelerated phase of the evolution of the universe, can
successfully solve these problems. The inflation epoch can be explained by scalar inflaton field.
The evolution of this field is presented by a non-linear differential equation. This equation is
considered in FLRW model. In FLRW model, we consider the universe as the warped product
of real line with a three dimensional homogeneous and isotropic manifold Σ which could have
positive, negative or zero curvature. The main aim of this paper is the numerical solution of the inflation evolution differential equations using of a meshless discrete Galerkin method. The
method reduces the solution of these types of differential equations to the solution of Volterra
integral equations of the second kind. Therefore, we solve these integral equations using moving
least squares method. Finally, a numerical example is included to show the validity and efficiency
of the new technique.
Farsi abstract :
نتايج مشاهدات كيهاني وجود مشكلات اساسي در مدل انفجار بزرگ يا مهبانگ را نشان مي دهند. با توجه به وجود دوره شتابدار سير تحول عالم اوليه، مي توان اين مشكلات را حل كرد. انبساط شتابدار اوليه عالم به كمك ميدان ايفلاتون توضيح داده مي شود كه در يك معادله ديفرانسيل غير خطي صدق مي كند. اين معادله در مدل FLRW بررسي مي شود. در مدل FLRW جهان را به صورت حاصل ضرب پيچشي خط حقيقي و يك منيفلد سه بعدي همگن و همسانگرد مانند Σ در نظر مي گيرند كه مي تواند داراي خميدگي مثبت، منفي و يا صفر باشد. هدف ما در اين مقاله حل عددي معادله تحول اينفلاتون بر پايه يك روش گلوكين گسسته بدون شبكه است. در اين روش ابتدا اين معادلات ديفرانسيل را به يك معادله انتگرال نوع دوم تبديل مي كنيم. سپس اين معادله انتگرال را با با استفاده از روش كمترين مربعات متحرك حل مي كنيم. در پايان با ارائه يك مثال عددي، كارايي و دقت اين روش جديد را براي حل معادلات ديفرانسيل اينفلاتون نشان مي دهيم.
Keywords :
Big Bang , Inflation , Lorentzian manifold , Meshless Method , Moving least squares
Journal title :
Astroparticle Physics