Sphaleron
Ve fyzice částic je sfaleron ( moderní řečtina : σφαλερός , který lze přeložit jako „klouzavý“) řešením rovnic elektroslabého pole podle standardního modelu . Nezávisle na čase to znamená porušení baryonického a leptonového čísla . Zahrnutí několika procesů, které nelze ilustrovat Feynmanovými diagramy , jsou považovány za neporušené (in) .
Geometricky , je sphaleron je sedlový bod z electroweak potenciální energie .
Baryonická a leptonová čísla
Ve standardním modelu zahrnují procesy porušující baryonová a leptonová čísla přeměnu tří baryonů na tři antileptony při zachování rozdílu BL . Sfaleron by tak mohl převést baryony na antileptony a naopak, což by vedlo k přeměně kvarku na 2 antikvarky a jeden anti-lepton, zatímco antikvarek by byl přeměněn na 2 kvarky a leptony .
Sphaleron je podobný středovému bodu instantonu ( τ = 0), díky čemuž není rušivý . To znamená, že za „normálních“ podmínek by bylo velmi obtížné je pozorovat. Mohli být mnohem častější za podmínek pravěkého vesmíru .
Sphalony a baryogeneze
Vzhledem k tomu, že sfaleron dokáže převést baryony na antileptony a antibaryony na leptony, je-li hustota sfaleronů dostatečně velká, zruší jakoukoli asymetrii baryonů . To vede ke dvěma důležitým rysům jakékoli teorie baryogeneze vyvinuté podle standardního modelu:
- jakýkoli čistý přebytek baryonů existujících před přerušením elektroslabé symetrie by byl zrušen kvůli množství vysokoteplotních sphalonů;
- během tohoto narušení symetrie lze vytvořit přebytek baryonů, ale lze je zachovat pouze v případě, že tento fázový přechod je prvního řádu.
Některé teorie baryogeneze předpokládají, že k asymetrii mezi leptony a antileptony dochází předem během leptogeneze , což je asymetrie přeměněná sphalony na baryonickou asymetrii.
Formalismus
Pro teorii měřidla typu SU (2) , zanedbávání a pro měřidlo A 0 = Ar = 0 jsou pole gauge ( ) a Higgs ( ) vyjádřena ve tvaru:
θŽ{\ displaystyle \ theta _ {W}}
NA{\ displaystyle \ mathbf {A}}
ϕ{\ displaystyle \ phi}![\ phi](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/72b1f30316670aee6270a28334bdf4f5072cdde4)
NA=νF(ξ)ξr^×σ,{\ displaystyle \ mathbf {A} = \ nu {\ frac {f (\ xi)} {\ xi}} {\ hat {\ mathbf {r}}} \ krát \ mathbf {\ sigma} \ ,, \, }
ϕ=ν2h(ξ)r^⋅σϕ0{\ displaystyle \ phi = {\ frac {\ nu} {\ sqrt {2}}} h (\ xi) {\ hat {\ mathbf {r}}} \ cdot \ mathbf {\ sigma} \ phi _ {0 }}
kde a . Sigma ( ) jsou generátory SU (2) , jako je vazebná konstanta électrofaible a je absolutní hodnota na vakuum pravděpodobná hodnota (en) bosonu. a jsou funkce pohybující se od 0 do 1 v závislosti na hodnotě , která se pohybuje od 0 do nekonečna.
ξ=rGν{\ displaystyle \ xi = rg \ nu}
ϕ0=[10]{\ displaystyle \ phi _ {0} = {\ začátek {bmatrix} 1 \\ 0 \ konec {bmatrix}}}
σ{\ displaystyle \ sigma}
G{\ displaystyle g}
ν{\ displaystyle \ nu}
G(ξ){\ displaystyle g (\ xi)}
F(ξ){\ displaystyle f (\ xi)}
ξ{\ displaystyle \ xi}![\ xi](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e0b461aaf61091abd5d2c808931c48b8ff9647db)
Poznámky a odkazy
(
fr ) Tento článek je částečně nebo zcela převzat z článku Wikipedie v
angličtině s názvem
„ Sphaleron “ ( viz seznam autorů ) .
-
Klinkhamer a Manton 1984 .
-
(in) ME Shaposhnikov a GR Farrar , „ Baryon Asymetry of the Universe in the Minimal Standard Model “ , Physical Review Letters , sv. 70,
1993, str. 2833–2836 ( DOI 10.1103 / PhysRevLett.70.2833 , Bibcode 1993PhRvL..70.2833F , arXiv hep-ph / 9305274 )
-
VA Kuzmin , VA Rubakov a ME Shaposhnikov , „ O anomální nekonzervování elektroslabého baryonového čísla v časném vesmíru “, Physic Letters B , sv. 155,
1985, str. 36–42 ( DOI 10.1016 / 0370-2693 (85) 91028-7 , Bibcode 1985PhLB..155 ... 36K )
-
(in) P. Arnold a L. McLarren , „ Sphalerons, malé fluktuace a narušení baryonového čísla v elektroslabé teorii “ , Physical Review D , sv. 36,
1987, str. 581–596 ( DOI 10.1103 / PhysRevD.36.581 , Bibcode 1987PhRvD..36..581A )
Podívejte se také
Bibliografie
: dokument použitý jako zdroj pro tento článek.
Související články