نظریه های مختلفی برای مطالعه مسائل و پدیده های کیهانشناسی ارائه شده است .در این راستا، نظریه ای که به عنوان اولین تعمیم نسبیت عام توانست هندسه) مختصات (را با ماده) گرانش (وحدت بخشد، نظریه گرانشی برانس- دیکی بود .این نظریه به خاطر مناسب بودنش برای تحلیل مسائل کیهانشناسی و بررسی دشواریهای نسبیت عام شکل گرفته است .در این رساله ضمن مطالعه کامل نظریه گرانشی برانس- دیکی، همدیس ناوردایی آن مورد بررسی قرار گرفته است .در بررسیها بدست آمده است که نظریه برانس- دیکی به ازای مقادیر بزرگ پارامتر جفت شدگی >۵۰۰ با مشاهدات مطابقت دارد و در حد به نسبیت عام تبدیل می شود .همچنین جفت شدگی غیرمینیمال میدان اسکالر در این نظریه با اعمال تبدیل همدیس مناسب، به جفت شدگی مینیمال تقلیل می یابد .و نیز در ۵ بعد توسط تبدیلات همدیس به نظریه کالوزا- کلاین که وحدت گرانش و الکترومغناطیس را سبب شده است، تعمیم می یابد .فصل اول به مطالعه نظریه های کلاسیکی گرانش از جمله نظریه گرانش اینشتین، گرانش اسکالر- تانسوری، نظریه برانس- دیکی و نظریه کالوزا-کلاین اختصاص یافته است .تبدیلات همدیس بعنوان یکی از مهمترین ابزارهای مطالعه نظریات گرانشی و مدلهای کیهانشناسی در فصل دوم مورد مطالعه قرار گرفته است .به خاطر ارتباط نزدیک نسبیت همدیس با نظریه های برانس- دیکی و ابرریسمان، فصل سوم با مطالعه ارتباط بین این نظریه ها و نیز بررسی همدیس ناوردایی کنش، معادلات میدان و اسکالر برانس- دیکی شروع شده و در ادامه رفتار مجانبی نظریه) نظریه به عنوان تعمیمی از نسبیت عام در حالت حدی ( مورد بحث قرار گرفته است .سر انجام نظریه برانس- دیکی در ۵ بعد از طریق استخراج نظریه برانس- دیکی از کالوزا- کلاین، به مقیاس بردن تانسور متریک ۵ بعدی و همچنین تقلیل مرتبه از تئوریهای ۵ بعدی به ۴ بعدی جهت رفع ابهام همدیس برای یافتن جواب دقیق و منحصر به فرد برای نظریه، مورد مطالعه و بررسی دقیق قرار گرفته است .
There are different theories to study cosmological problems. The Brans-Dicke theory of gravity was the first generalization of general relativity that could unify geometry (metric) and matter (gravity). This theory was formulated to analyze the cosmological problems and to consider the problems of general relativity. The Brans-Dicke theory is compatible with experimental data for very large values of the coupling constant and reduces to the general relativity when the Brans-Dicke parameter ???. Non-minimal coupling of the scalar field in this theory is changed to minimal coupling by suitable conformal transformations. This theory is generalized to Kaluza-Klein theory by conformal transformation in five-dimensions. In this thesis, the Brans-Dicke theory has been studied and the conformal invariance has also been considered in this theory. In chapter one, we have reviewed some of the classical gravitational theories such as the Einstein gravity, the scalar- tensor gravity, Brans-Dicke and Kaluza-Klein theories. Then, in chapter two, the conformal transformation and its applications in classical theories of gravity and cosmological models are discussed. Finally, we have studied the relation between conformal relativity, Brans-Dicke and superstring theories. We have also investigated the conformal invariance and asymptotic behavior of Brans-Dicke theory for ???. In the final section of the last chapter we have studied the Brans-Dicke theory in five dimensions by obtain it from Kaluza-Klein theory. We have also studied the Brans-Dicke theory by using conformal rescaling the five-dimensional metric as well as reducing of five-dimensional gravitational theories to four-dimensional their.