Vórtices en teoría de campos y en cosmología

Abstract

Para encuadrar los aportes de esta Tesis notemos que no bien fueron descubiertos los monopolos, se encontraron generalizaciones que además de carga magnética tenían carga eléctrica. Las propiedades físicas de tales soluciones son muy peculiares. Por ejemplo, si bien a nivel clásico solo la carga magnética está cuantificada, cuánticamente también la carga eléctrica resulta un múltiplo de la carga unidad. La inclusión de un "término q" que viola paridad en el Lagrangiano de la teoría produce el llamado efecto Witten, por el cual, de existir, los monopolos deberían ser necesariamente cargados y su carga estaría relacionada con el coeficiente q que mide la violación de la paridad. Finalmente, la presencia de monopolos cargados catalizaría el decaimiento de los protones predicho por los modelos Gran Unificados. Sin preocuparse por analizar la existencia de vórtices cargados se realizaron trabajos tratando de extender los efectos señalados más arriba al caso de los vórtices. Uno de los resultados presentados en esta Tesis es la prueba de que tanto para modelos de Higgs Abelianos como no Abelianos es imposible tener soluciones estables de energía finita del tipo de un vórtice con carga eléctrica. También analizamos en esta Tesis las propiedades de estas soluciones cargadas utilizando métodos numéricos, variacionales y analíticos. Finalmente aplicamos nuestros resultados al análisis de las fluctuaciones en la densidad de materia provocadas por la aparición de vórtices cargados en la transición de fase de Gran Unificación. Mostramos que al igual que en el caso de los vórtices neutros, pueden originarse fluctuaciones capaces de actuar como semillas de galaxias.