非线性效应对磁场生成的影响

磁场存在于宇宙的所有尺度上。虽然我们对放大磁场的过程已有相当好的理解，但尚缺乏一种“自然”机制来生成微小的初始种子场。通过运用完全相对论性宇宙学微扰理论并超越线性理论的常规局限，我们解析地展示了磁场是如何生成的。这是首次利用规范不变宇宙学微扰理论并包含所有源项，对二阶磁场进行的解析计算。为此，我们独立地重新推导了全套控制方程。我们的结果表明，可以生成量级为 $10^{-30}$ G 的磁场（尽管这取决于积分的小尺度截断），这与先前依赖数值计算的结果大体一致。这些磁场可能过于微弱，不足以作为发电机机制的原初种子场。