摘要我们在手性极限中研究了有限温度下的线性sigma模型的pion弦。在Kibble-Zurek机制方面，我们重新考虑了热浴中的pion弦的生产和演化。最后，我们估计在手性相变过程中的pion弦密度及其可能的信号。89355

We study a pion string of the linear sigma model at finite temperature in chiral limit。 In terms of the Kibble-Zurek mechanism we reconsider the production and evolution of the pion string in a thermal bath。 Finally, we estimate the pion string density and its possible signal during the chiral phase transition。

毕业论文关键词：pion弦； 对称性； 线性sigma模型

 Keyword: pion string；symmetry；linear sigma model

目录

第1章 引言 4

第2章 线性sigma模型 5

第3章 手征对称性来自优Y尔L论W文Q网wWw.YouERw.com 加QQ7520~18766 自发破缺 6

第4章 Kibble-Zurek机制 6

第5章 总结 10

参考文献 11

致谢 12

引言

相变就是有序和无序两种倾向相互竞争的结果源Q于W优E尔A论S文R网wwW.yOueRw.com 原文+QQ75201,8766 。比如在降温的过程中，每当温度降低到一定程度，以致热运动不再能破坏某种特定相互作用造成的有序时，就可能出现新相。在我们生活中，相变是一个很普遍的现象，比如水蒸发和水结冰。举个实验室里的例子，氦4在临近温度5K时呈现出超流的状态。还有离我们生活比较遥远的大爆炸宇宙学理论表明，宇宙是从极端高温的奇点开始演化的。宇宙早期变化的过程中随着温度经历了许许多多的相变过程。而相变的过程经常伴随着对称性的破缺。比如说，固态的晶体液化了以后其原有的平移对称性就被打破了。尤其当破缺相具有简并的基态的时候，相变的过程就可以形成拓扑缺陷。其中那些作为残余高温对称相的拓扑缺陷，存在于体系的激发态中。作为例子，在凝聚态的实验中，比较熟知的拓扑缺陷是第二类超导，氦4中的旋涡（二维空间的拓扑缺陷）。如果在宇宙学，或者在高能重离子碰撞的实验中，这类旋涡就被称为弦（三维空间的拓扑缺陷）[1]。论文网

现在我们已经知道相变过程中产生的拓扑缺陷在宇宙早期宇宙中发挥重要作用。宇宙的早期演化经历了一系列的相变，这些相变中的拓扑缺陷可能有利于研究宇宙的早期性质。如宇宙弦，它们被认为是造成宇宙大尺度结构和宇宙微波背景（CMB）辐射的温度波动的一个可能来源[1-3]。它们也可以形成或产生在宇宙尺度上相干的初级磁场[4-5]。

目前QCD现象学的线性sigma模型已经被提出并用来描述具有手性对称性及其自发断裂的真空结构[6-15]。该模型可用于描述在Cornwall-Jackiw-Tomboulis（CJT）形式内的有限温度下的量子色力学（QCD）中的手性相变。类似于粒子物理学的标准模型，一般的，线性sigma模型不会产生在真空中稳定的拓扑缺陷。但是，如果某些领域被迫消失，仍然可以在线性sigma模型中构造一个结构，像pion弦，这将是拓扑缺陷。但pion弦由于其任何场结构可以连续变形为平凡的真空，因此不是拓扑稳定的。为了解决这个问题，参考文献中提出了一种等离子体稳定机制。在他们的作品中，他们认为，pion场与带电等离子体的相互作用产生了对有效电位的校正，并且这种校正将零温度理论的三维降低到较低维度一维，这使得pion弦稳定。因此我们也有信心相信， pion弦能在早期宇宙中的相以及重离子碰撞的实验中形成[6-10]。