Within the past three decades, inflation---an expansion phase prior to the hot big bang---has become an important part of standard cosmology. Scalar fluctuations that exit the horizon during inflation and re-enter at later times may seed the formation of galaxies and clusters and generate anisotropies of the cosmic microwave background (CMB) that have been observed experimentally. In this thesis, we discuss three topics on scalar fluctuations during inflation: In the first part, we evaluate the level of non-Gaussianity and the power spectrum of curvature perturbations for hybrid inflation models with a mild waterfall phase. We perform a combined analysis of the original and supersymmetric F-term and D-term models parametrized by a unified potential. We find that for models with a mild waterfall phase that last more than 60 e-folds, the level of non-Gaussianity and the power spectrum amplitude cannot simultaneously satisfy the constraints from CMB angular observations, due to the dominant contribution from entropic modes. In the second part, we analyze inflation models and curvaton scenarios in the light of future measurements of the CMB spectrum distortions, which are generated by energy injection from acoustic waves in the primeval plasma. We show that only very few models can induce CMB distortions at a level that is detectable by the PIXIE experiment. For a PRISM-class experiment, there are more models can be detected. Finally, we investigate quantum fluctuations of a light scalar field in the late-time limit on de Sitter background. To the leading infrared order, we show the equivalence between stochastic and field theoretic approaches. Moreover, the infrared divergence of a massless scalar field is proved to be regulated by its self-interaction.     «

Within the past three decades, inflation---an expansion phase prior to the hot big bang---has become an important part of standard cosmology. Scalar fluctuations that exit the horizon during inflation and re-enter at later times may seed the formation of galaxies and clusters and generate anisotropies of the cosmic microwave background (CMB) that have been observed experimentally. In this thesis, we discuss three topics on scalar fluctuations during inflation: In the first part, we evaluate the...     »

Innerhalb der letzten drei Jahrzehnte wurde die Inflation - eine Expansionsphase vor der heißen Urknall - zu einem wichtigen Teil der Standard-Kosmologie. Scalare Schwankungen, die den Horizont beim Aufblasen verlassen und zu späteren Zeitpunkten wieder eintreten, können die Bildung von Galaxien und Galaxienhaufen erklären und erzeugen die Anisotropie der kosmischen Hintergrundstrahlung (CMB), die experimentell beobachtet wurden. In dieser Arbeit diskutieren wir drei Themen der skalaren Schwankungen während der Inflation: Im ersten Teil, bewerten wir das Niveau der nicht-Gaußheit und das Leistungsspektrum der Krümmung, Störungen für Hybridinflationsmodelle mit einer milden Wasserphase. Wir führen eine kombinierte Analyse der ursprünglichen und supersymmetrischen F fristigen und D Zeitmodellen durch, parametrisiert durch ein einheitliches Potential. Wir finden, dass für Modelle mit einer milden Wasserphase, die mehr als 60 E-Falten dauern, das Niveau der nicht-Gaußheit und das Leistungsspektrum Amplitude nicht gleichzeitig die Zwänge von CMB Winkel Beobachtungen erfüllen, aufgrund der dominanten Beitrag von entropischen Modus. Im zweiten Teil analysieren wir die Inflation Modelle und curvaton Szenarien im Lichte der künftigen Messungen der CMB Spektrum Verzerrungen, die durch Energie Injektion von Schallwellen in der urzeitlichen Plasma erzeugt werden. Wir zeigen, dass nur sehr wenige Modelle CMB Verzerrungen auf einem Niveau erzeugen, von dem PIXIE Experiment nachweisbar ist. Für eine PRISM Klasse Experiment gibt es mehr Modelle, die nachgewiesen werden können. Schließlich untersuchen wir Quantenfluktuationen eines Licht Skalarfeld in der Late-Frist auf de Sitter Hintergrund. Um die führende Infrarot Ordnung, zeigen wir die Äquivalenz zwischen stochastischen und feldtheoretischen Ansätzen. Überdies wird erwiesen, dass die Infrarot Divergenz einer masselosen Skalarfeld durch seine Selbstwechselwirkung reguliert werden.     «

Innerhalb der letzten drei Jahrzehnte wurde die Inflation - eine Expansionsphase vor der heißen Urknall - zu einem wichtigen Teil der Standard-Kosmologie. Scalare Schwankungen, die den Horizont beim Aufblasen verlassen und zu späteren Zeitpunkten wieder eintreten, können die Bildung von Galaxien und Galaxienhaufen erklären und erzeugen die Anisotropie der kosmischen Hintergrundstrahlung (CMB), die experimentell beobachtet wurden. In dieser Arbeit diskutieren wir drei Themen der skalaren Schwanku...     »