本论文的主要内容是对宇宙学相变进行分析。宇宙学相变(CPT)为探测早期宇宙的物理提供了激动人心的可能性。在大爆炸(TBBT)宇宙模型中，宇宙在宇宙学相变(CPT)期间经历了一系列的基本对称性的破缺过程。此类相变会导致多种可能的宇宙学结果从而在粒子物理与宇宙学间建立起了联系。当宇宙冷却到T～300GeV时，弱电对称性的自发破缺便会发生，并通过希格斯(Higgs)机制产生有质量的粒子。虽然标准模型的弱电相变(EWPT)至关重要，在合理的物理动机下对标准模型的扩展，重新打开了弱电能标下与一级相变(FOPT)相关的新物理可能性的探索窗口，因为强度可观的引力波(GW)在这一过程中可以释放出来。
　　像如GUT能标下的自发对称性破缺的其它种类的宇宙学相变(CPTs)，可能产生其他类型的拓扑缺陷。宇宙弦(CSs)是一维拓扑缺陷并且可以带给人们对极早期宇宙的洞察。如果它们是超导宇宙弦(SCS)，则可以通过在较短的时间尺度内释放电磁辐射而衰变。因此，被称为快速射电暴(FRBs)的瞬时射电辐射爆发可以用来探测超导宇宙弦(SCSs)所释放的大量能量。
　　本论文包含四个章节。
　　章节Ⅰ是对宇宙学相变(CPT)的基本方面以及宇宙学方面应用的背景研究的简略回顾。重点集中在这一研究的后续方面，例如引力波(GWs)，宇宙弦(CSs)等。
　　第2章将介绍通过利用数值模拟对一级相变(FOPT)产生的引力波(GWs)的详细分析。为了实现强的一级相变并且探索新物理，人们对标准模型(SM)进行了合理的扩展。单态马约拉那模型便是这种简单的扩展之一，人们最初提出它是用来解决中微子质量问题。对于单态马约拉那模型，我们在双场空间中，在没有冻结任何场方向的前提下，研究了宇宙学相变(CPTs)以及所产生的引力波(GWs)。在单圈以及有限温度修正的条件下，我们首先计算了粒子物理模型希格斯二重态与一个额外的希格斯单态的有效势。我们利用并扩展公开的Python程序包“CosmoTransitions”来模拟两维(2D)宇宙学相变(PTs)，并且估计一级相变(PTs)产生的引力波。在完全的两维(2D)模拟的帮助下，我们不仅能够确认之前文献中讨论过的这一相变(PTs)的特征，也发现了一些新的模式，例如从坐落在一条轴上的真空态强一级相变(FOPTs)隧穿到坐落在另一条轴上的真空态。与单场近似的分析比起来，两场相空间分析展现出更加丰富的宇宙学相变(CPT)模式。结合来自对撞机物理的实验限制后，相变引力波(PTGW)的振幅在有些特定模型中可以给出足够大的信号，并有可能被基于太空的引力波探测比如LISA，DECIGO，BBO，太极与天琴等实验项目所检验。
　　在第3章我将展示利用最近的快速射电暴(FRBs)天文学在观测方面的发展，我们更新了对超导宇宙弦(SCSs)的限制。假定宇宙弦遵从一个由电流所标定的指数分布展示出在所讨论的背景中有两个参数可以被快速射电暴(FRBs)实验所限制，其中一个是特征张力（Gμ，另一个是描述指数分布的参数Ic。特别地，我们研究了来自Parkes与ASKAP的数据集。通过扫描一个特定的参数空间Gμ～[10-17，10-12]，Ic～[10-1，102]GeV，发现Parkes与ASKAP可以对超导宇宙弦(SCSs)的参数空间进行联合限制。
　　最后，章节4是对该研究的总结，以及对本研究前景的展望。