Electromagnetismo extendido en presencia de perturbaciones métricas (Extended electromagnetism in the presence of metric perturbations)

Abstract

En este trabajo consideramos una teoría extendida del electromagnetismo en la cual se permite la propagación del estado escalar que habitualmente se elimina por medio de la condición de Lorenz, preservando al mismo tiempo la dinámica de los fotones transversos usuales. Este nuevo estado no puede generarse a través de corrientes cargadas, pero sí a través de las fluctuaciones cuánticas del vacío durante la era inflacionaria y dar lugar a una constante cosmológica efectiva en escalas súper-Hubble. Por tanto, la cosmología que produce el modelo es exactamente la misma que la de los modelos ΛCDM. Exploraremos la propagación de ondas electromagnéticas en esta teoría extendida en presencia de perturbaciones métricas, que serán de tipo escalar, vectorial o tensorial, y la posibilidad de conversión de ondas temporales y longitudinales en ondas electromagnéticas transversas usuales. Estudiaremos, asimismo, la posibilidad de que los campos magnéticos con grandes longitudes de coherencia observados en objetos astrofísicos y cosmológicos y que el electromagnetismo clásico no parece ser capaz de explicar se puedan generar en el seno de esta teoría modificada. [ABSTRACT] In this work we consider an extended electromagnetic theory in which the scalar state which is usually eliminated by means of the Lorenz condition is allowed to propagate, preserving at the same time the dynamics of the usual transverse photons. This new state can not be generated by charged currents, but it can indeed be generated from quantum fluctuations during inflation, and gives rise to an effective cosmological constant in super-Hubble scales. Therefore, the cosmology produced by the model is exactly the same as that of ΛCDM. We explore the propagation of electromagnetic waves in this extended theory in the presence of metric perturbations, which will be scalar, vector and tensor, and the possibility that the magnetic fields with large coherent lengths observed in astrophysical and cosmological objects that the classic electromagtesism can not explain could be generated in this modified theory.