经典保形模型中的热校正通常会引起强烈的一阶电弱相变，从而导致在重力波观测站可以检测到的随机重力背景。 在回顾了经典共形场景的基础之后，本文在标准模型的标量共形扩展框架内研究了热环境中的相变动力学以及相关的引力波现象学。 我们发现，一旦考虑了热校正，仅涉及一个额外标量场的最小扩展就难以再现正确的相变动力学。 相反，接近最小的模型会产生所需的电弱对称性破坏，并且通常会产生非常强的引力波信号。

受“次最小超对称标准模型”是可以容纳电弱重整的最合理的模型之一的事实的启发，我们通过跟踪有效电势最小值的温度依赖性来分析其相结构。 我们的结果揭示了以观察到的电弱对称性破坏真空结束的丰富的相结构模式。 我们根据它们历史上的第一个过渡对这些模式进行分类，并显示在每种类型的模式中可能发生的强一阶相变。 这些可以允许物质反物质不对称或潜在可观察到的引力波的产生。 为了选择基准点，我们检查了相变是否完成并计算了成核温度。 此外，我们还提供了对整个参数空间进行广泛扫描而具有很强的一阶相变的样本。 我们强调了样本的共同特征，包括事实证明，像希格斯这样的标准模型通常不是模型中最轻的希格斯。

冷的暗物质粒子可以通过暗光子与普通粒子相互作用，暗光子由于自发的对称破坏机制而获得质量。 我们讨论了一个黑暗的光子模型，其中与自发对称性破坏相关的标量单重态具有有效的潜力，可以在早期宇宙中引起一阶相变。 这种情况为电子-正负对撞机和重力波干涉仪提供了丰富的现象学，并且可以进行测试

本文在标准模型的两个标量单重态扩展中研究了电弱相变，引力波和暗物质问题。 通过将结果与$$ \ mathbf {eLISA} $$ <math> eLISA </ math>，$$ \ mathbf {ALIA}的灵敏度曲线进行比较，讨论了引力波信号的可检测性。 $$ <math> ALIA </ math>，$$ \ mathbf {DECIGO} $$ <math> DECIGO </ math>和$$ \ mathbf {BBO} $$ <math> BBO </ math>检测器

我们用真实的单重态标量场，在扩展的希格斯模型中计算源自强烈一阶电弱相变的引力波频谱。 为了计算气泡成核率，我们进行了两场分析，并使用有限温度下的单环有效电势评估了连接真假真空的弹跳解。 施加从热平衡出发进行重整的Sakharov条件，我们调查了模型参数的允许区域。 然后，我们研究在早期宇宙中电弱气泡碰撞产生的重力波，例如声波，气泡壁碰撞和等离子体湍流。 我们发现峰值频率处的强度可以大到足以在未来的基于空间的重力干涉仪（例如eLISA，DECIGO和BBO）中检测到。 还在零温度下评估了各种希格斯玻色子耦合中的预测偏差，并且显示出也足够大。 因此，在该模型中，可以通过结合大型强子对撞机上各种希格斯玻色子耦合的精密度研究，未来轻子对撞机上三重希格斯玻色子耦合的测量以及引力谱的形状，来测试强烈的一阶电弱相变。 在未来的重力干涉仪上可探测到的波。

我们使用尺寸缩小的有效场理论和预先存在的非微扰模拟结果的框架，从热阶一阶电弱相变（EWPT）提出了重力波功率谱的首个端到端非微扰分析。 我们能够证明，在超出标准模型（BSM）场景的任何情况下，由类似于标准模型的有效理论在长距离下描述的任何情况下，一阶EWPT都会产生引力波签名，太弱而无法在现有和计划中观察到 探测器。 这意味着对撞机可能是探索此类理论的相结构的最佳机会，而足够强的跃迁足以在引力波实验中检测到，则需要将先前被忽略的高维算子或轻型BSM场包括在降维中。 有效的理论，因此需要专门的非扰动研究。 作为一个具体的应用，我们分析了真实的单重态扩展的标准模型，并通过单步一阶转换识别参数空间的区域，并将我们的发现与使用完全摄动法获得的结果进行比较。 根据我们的非扰动结果，我们在对撞机和引力波实验中讨论了探索该模型中电弱相图的前景。

早期宇宙的相变很容易产生可观察到的随机引力波背景。 我们表明，这样的背景必然包含与光子的宇宙微波背景（CMB）类似的各向异性，并且这些也可能在拟议的重力波探测器的范围之内。 引力波各向异性内的相关性以及它们与CMB的互相关性可以为原始波动的根本机制（例如多场通货膨胀）提供新见解，并揭示了早期粒子物理的非标准“隐藏扇区”的存在。

我们以Nambu-Jona-Lasinio（NJL）模型作为QCD的有效模型，以典范方法研究李-杨零点，以寻找有限温度和密度下的相变点。 规范方法是在有限密度下避免晶格QCD中符号问题的一种有前途的方法。 我们发现，可以将用有限的自由度计算的一组Lee-Yang零外推到具有无限的自由度的那些，从而提供正确的相变点。 我们提出了本方法作为对QCD进行实际晶格模拟的有用方法。

进行了初步的定量研究，以匹配自下而上全息框架中QCD的手性和非限定相变的晶格QCD模拟。 我们限制了狄拉顿场ϕ与度量翘曲因子Ae之间的关系，并在爱因斯坦-狄拉顿系统中得到了几个合理的模型。 使用电位重建方法，我们解决了相应的引力背景。 然后，我们通过将状态方程与两味晶格QCD结果进行比较，来拟合与背景相关的参数。 之后，我们研究了在这些背景溶液下，Polyakov环和手性冷凝物的温度依赖性行为。 我们发现结果与二味晶格结果吻合良好。 所有关于相变的状态方程，Polyakov回路和手性冷凝物信号交叉行为的研究都与当前对具有夸克质量的QCD相变的理解相一致。 此外，提取的转变温度与两味晶格QCD结果相当。

从强子物质到手性对称夸克-胶子等离子体的相变有望在零夸克化学势（<math> μ </ math>）处迅速转变，并在某个有限值处成为一阶 <math> μ </ math>的值，表明存在临界点。 使用anti-de Sitter / QCD的三味软壁模型，我们研究了改变轻质和奇异夸克质量对手性相变顺序的影响。 在零夸克化学作用下