Symmetry Breaking: Champs magnétiques en cosmologie

Cette séance de cours traite du phénomène de bris de symétrie, en se concentrant en particulier sur la brisure de symétrie électrofaible et ses implications pour les champs magnétiques dans l'univers. L'instructeur commence par expliquer la rupture spontanée de symétrie et la formation de défauts topologiques, tels que les cordes cosmiques, qui résultent d'un champ scalaire complexe. La discussion progresse vers la brisure de symétrie électrofaible, où un doublet complexe de champs conduit à un collecteur de vide représenté comme une sphère tridimensionnelle. Le mécanisme de Kibble est introduit, soulignant comment différents domaines peuvent choisir différents angles, conduisant à l'émergence de monopôles magnétiques reliés par des cordes. L'instructeur élabore sur la définition des champs électromagnétiques et l'invariance de jauge requise pour leur formulation. L'évolution des champs magnétiques pendant la rupture de symétrie électrofaible est examinée, avec des simulations montrant qu'une partie importante de l'énergie du vide se convertit en champs magnétiques. La séance de cours se termine par un aperçu des estimations actuelles du champ magnétique et de leurs liens potentiels avec la violation du CP en physique des particules, soulignant l'importance de comprendre ces structures magnétiques en cosmologie.