Тахионная конденсация
Тахионная конденсация — это процесс в физике элементарных частиц , в котором система может снизить свою потенциальную энергию за счет спонтанного образования частиц. Конечным результатом является «конденсат» частиц, заполняющий объем системы. второго рода Тахионная конденсация тесно связана с фазовыми переходами .
Технический обзор [ править ]
Тахионная конденсация — это процесс, в котором тахионное поле — обычно скалярное поле — с комплексной массой приобретает вакуумное математическое ожидание и достигает минимума потенциальной энергии. В то время как поле является тахионным и нестабильным вблизи локального максимума потенциала, поле приобретает неотрицательный квадрат массы и становится стабильным вблизи минимума.
Появление тахионов — потенциально серьезная проблема для любой теории; Примерами тахионных полей, поддающихся конденсации, являются все случаи спонтанного нарушения симметрии . В физике конденсированного состояния ярким примером является ферромагнетизм ; В физике элементарных частиц наиболее известным примером является механизм Хиггса в Стандартной модели, который нарушает электрослабую симметрию.
Эволюция конденсата
Хотя идея тахионной мнимой массы может показаться тревожной, поскольку не существует классической интерпретации мнимой массы, масса не квантуется. Скорее, это скалярное поле ; даже для тахионных квантовых полей операторы поля в пространственноподобных разделенных точках по-прежнему коммутируют (или антикоммутируют) , таким образом сохраняя причинность. Следовательно, информация все еще не распространяется быстрее света. [1] нет и решения растут экспоненциально, но не сверхсветово (нарушения причинности ).
«Мнимая масса» на самом деле означает, что система становится нестабильной. Поле нулевого значения находится на локальном максимуме, а не на локальном минимуме своей потенциальной энергии, подобно шару на вершине холма. Очень маленький импульс (который всегда будет происходить из-за квантовых флуктуаций) приведет к скатыванию поля с экспоненциально возрастающей амплитудой к локальному минимуму. Таким образом, конденсация тахионов переводит физическую систему, которая достигла локального предела и от которой можно наивно ожидать, что она будет производить физические тахионы, в альтернативное стабильное состояние, в котором физические тахионы не существуют. Как только тахионное поле достигает минимума потенциала, его кванты перестают быть тахионами, а превращаются в обычные частицы с положительным квадратом массы, такие как бозон Хиггса . [2]
В теории струн [ править ]
В конце 1990-х годов Ашок Сен предположил, что [3] что тахионы, переносимые открытыми струнами, прикрепленными к D-бранам в теории струн, отражают нестабильность D-бран по отношению к их полной аннигиляции. Полная энергия, переносимая этими тахионами, была рассчитана в теории струнного поля ; оно согласуется с полной энергией D-бран, и все остальные тесты также подтвердили гипотезу Сена. Поэтому тахионы стали активной областью интереса в начале 2000-х годов.
Характер конденсации тахионов с закрытыми струнами более тонкий, хотя первые шаги к пониманию их судьбы были сделаны Адамсом, Полчински и Сильверстайном в случае тахионов с закрученными закрытыми струнами, а также Симеоном Хеллерманом и Яном Суонсоном. в более широком спектре случаев. Судьба замкнутых струнных тахионов в 26-мерной теории бозонных струн остается неизвестной, хотя недавний прогресс выявил новые интересные разработки. [ нужна ссылка ]
См. также [ править ]
- Конденсат Бозе-Эйнштейна – процесс конденсации, наблюдавшийся экспериментально через 70 лет после того, как он был предложен теоретически.
- Конденсация Гауджино
Ссылки [ править ]
- ^ Файнберг, Джеральд (1967). «Возможность частиц быстрее света». Физический обзор . 159 (5): 1089–1105. Бибкод : 1967PhRv..159.1089F . дои : 10.1103/PhysRev.159.1089 .
- ^ Майкл Э. Пескин и Дэниел В. Шредер (1995). Введение в квантовую теорию поля , книжное издательство «Персей».
- ^ Сен, Ашок (1998). «Тахионная конденсация в системе бран-антибран». JHEP . 1998 (8): 012. arXiv : hep-th/9805170 . Бибкод : 1998JHEP...08..012S . дои : 10.1088/1126-6708/1998/08/012 . S2CID 14588486 .
Внешние ссылки [ править ]
 | Эта теории струн статья, посвященная , незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |