Kurzfassung
Der elektroschwache Phasenübergang bei endlicher Temperatur wird in
numerischen Simulationen des SU(2)-Higgs-Modells auf
vierdimensionalen Gittern untersucht, und die Möglichkeit der
elektroschwachen Baryogenese wird diskutiert. Die Methode zur
Bestimmung der Lage des Phasenübergangs im Raum der nackten
Parameter wird detailliert beschrieben, wobei auch der Einfluß des
Simulationsvolumens auf die kritischen Parameter studiert wird. Aus
den renormierten Massen und Kopplungen bei verschiedenen Werten der
Gitterkonstanten wird der Kontinuumslimes der kritischen Temperatur
bestimmt, und die Unterkühlung bis zum Eintritt des
Phasenübergangs wird aus der Oberflächenspannung und der latenten
Wärme abgeschätzt. Einen weiteren Schwerpunkt bilden die Messungen
der Abweichung des elektroschwachen Plasmas von einem
strahlungsdominierten Plasma und des Vakuumerwartungswertes des
Skalarfeldes bei verschiedenen Temperaturen. Abschließend werden
die Resultate der resummierten Störungstheorie und die
Simulationsergebnisse dreidimensionaler effektiver Theorien mit
den Resultaten der vorliegenden Arbeit verglichen.
The electroweak phase transition at finite temperature is investigated in numerical simulations of the SU(2)-Higgs-model on four-dimensional lattices and the possibility of electroweak baryogenesis is discussed. The method applied for the determination of the critical bare couplings is described in detail, including an analysis of the finite size scaling. The continuum limit of the critical temperature is determined from the renormalised masses and couplings at different values of the lattice spacing. The interface tension and the latent heat provide an estimate of the supercooling of the high temperature phase. Furtheron the deviation of the electroweak plasma from a radiation dominated plasma as well as the vacuum expectation value of the scalar field are measured as functions of the temperature. Finally the results of resummed perturbation theory and the simulations in three-dimensional reduced theories are compared to the outcome of the present analysis.