Topologically non-trivial classical solutions and their roles in the Big-Bang cosmology are studied. Zero-mode appears in the vortex background, and play the role of carrying persistent electromagnetic current.
In this way the vortex coupled to fermions becomes superconducting sting, which generate observable effects in astrophysical magnetic field. The model that the string provide the seed for galaxy formation is analytically investigated by using dynamical equation of string in more detail, and the constraints of it are calculated to be consistent with the experimental results.
We also examine the role and fate of the superconducting string in the Vilenkin's string dominated universe scenario.
물리학에서 여러분야 (고체, 입자, 우주론)는 서로 연결하므로서 여러가지 문제를 해결할 수 있다. 또한 해결된 분야는 다른 분야에 여러 제한 조건을 줄 수 있다. 본 논문에서는 위상적 구조인 쏠리톤 (이 현상 고체물리에서 볼 수 있다)과 이것의 배경하의 페르미온 제로 모우드(zero mode)의 우주론에서의 응용에 대하여 다루었다. 특히 제로 모우드(zero-mode)에 구속된 전하를 가진 페르미온은 위상구조인 쏠리톤은 초전도 끈 또는 피막과 같은 행동을 하게 된다.
초기 우주에서 상전이에 의해서 생겨나는 여러가지 위상적 구조중 구역벽과 자기 홀극은 많이 연구가 되어진 반면, 끈(string)은 최근에 들어와 우주론에서 미해결 문제중 하나인 은하 형성에 대하여 좋은 모델을 제공하므로서 관심을 갖기 시작하였다. 본 논문에서는 string action을 사용하여 이 모델을 해석적으로 설명하였다.
특히 이 모델이 더욱더 발전하기 위해서는 여러가지 양을 보다 정확하게 알아야 하는데, 우선 이 양들이 실험적 사실과 잘 일치하여야 한다. 따라서 이 모델이 실험적 결과(2.7˚k 배경 복사)와 잘 일치하기 위한 조건을 구하였다.
현 우주가 끈(string) 지배하에 있을 가능성이 있다는 제안은 초전도 끈의 관측 가능성과 일치하기 어렵다. 끈(string)모델은 앞으로, 이론적인면과 실험적인 면 양측면에서 보다 더 발전 가능성이 있다.
