Un défaut topologique unidimensionnel hypothétique dans l'espace‑temps ou dans un champ qui concentre de l'énergie le long de sa longueur, prédit par certaines théories de champ et modèles du début de l'univers ; il produit des effets gravitationnels et de champ à grande portée malgré une épaisseur microscopique.

Principe

Les défauts topologiques apparaissent lorsqu'une transition de brisure de symétrie laisse une homotopie non triviale dans le manifold du vide ; une corde cosmique correspond à une boucle non contractible dans l'espace de champ, forçant le champ à s'annuler ou à s'enrouler autour du cœur de la corde et piégeant une énergie par unité de longueur (tension).

Démonstration

Dans des modèles de champ simples, un champ scalaire complexe à symétrie U(1) brisée admet des solutions en ligne de vortex dont la phase fait un tour de 2π autour du cœur et dont la densité d'énergie est concentrée le long d'une ligne ; en cosmologie, une transition de phase primordiale pourrait en principe produire un réseau de telles cordes influençant la structure à grande échelle et le lentillage.

Mauvaise application

Prétendre la détection observationnelle de cordes cosmiques à partir d'un seul événement de lentillage ambigu ou attribuer tous les effets gravitationnels en forme de ligne aux cordes sans écarter des filaments astrophysiques ordinaires ou des artefacts instrumentaux ; employer aussi le terme pour des cordes matérielles classiques de façon inappropriée.

Conséquence

Si les cordes cosmiques existent, elles produiraient des signatures observationnelles caractéristiques : défauts coniques de l'espace‑temps provoquant des images doubles par lentille sans retard de temps, un fond stochastique d'ondes gravitationnelles issu de la dynamique du réseau de cordes, et des empreintes possibles sur le fond diffus cosmologique.

Inversion

Remplacer la corde topologique par une distribution de masse étendue sans horizon (par ex. un filament de matière) supprime la contrainte d'enroulement topologique et les propriétés quantifiées ; la phénoménologie reflète alors des sources gravitationnelles ordinaires plutôt que des modifications géométriques globales dues au défaut.

Limite

S'applique aux défauts topologiques proposés formés par la brisure de symétrie en théorie des champs dans l'univers primordial ou à des analogues en matière condensée ; exclut les filaments matériels ordinaires, les filaments de courant transitoires sans protection topologique et les objets dépendant du modèle dont la stabilité n'est pas garantie topologiquement.

Tension sémantique

Proche des notions de « corde » en physique des particules et des filaments cosmiques matériels en structure à grande échelle ; diffère car les cordes cosmiques sont des défauts topologiques avec enroulement quantifié et défauts coniques d'espace‑temps, tandis que les filaments astrophysiques sont des distributions de matière étendues sans enroulement topologique.

Synthèse

Une corde cosmique est un défaut topologique linéique concentrant de l'énergie par unité de longueur et induisant des effets géométriques et dynamiques distinctifs ; son origine topologique et sa tension la distinguent des filaments ordinaires et peuvent produire des signatures gravitationnelles observables, bien que son existence soit hypothétique.