本文的结构如下。在下一章中,我们简要回顾了线性sigma模型中的pion弦。 在第三章中,我们简要描述了对称性自发破缺的相关内容。在第四章中,我们通过使用Kibble-Zurek机制,讨论了有限温度下的pion弦的产生和演化,并且预言了实验的效应。最后一章是我们的结论,并讨论了一些开放性问题。
线性sigma模型文献综述
S〖U(2)〗_R×S〖U(2)〗_L对称的线性sigma模型的拉格朗日密度有公式(1)如下: L=1/2 (∂_μ σ∂^μ σ+∂_μ π ⃑∙∂^μ π ⃑ )-U(σ,π ⃑ )
其中σ和π^± 的势能部分被表示成
U(σ,π ⃑ )=m^2/2 (σ^2+π ⃑^2 )+λ/24 (σ^2+π ⃑^2 )^2 (2)
在我们对pion弦的讨论中,证明了新的场
φ=(σ+〖iπ〗^0)/√2 (3)
和
π^±=(π^1 〖±iπ〗^2)/√2 (4)
紧接着,根据新定义的新场,(1)式中的拉氏量有形式
L_ϕ=(∂_μ φ^* )(∂^μ φ)+(∂_μ π^+ )(∂^μ π^- )-x(φ^* φ+π^+ π^--(f_π^2)/2)^2 (5)
其中x=λ⁄6。与时间无关的运动方程是:
∇^2 φ=2x(φ^* φ+π^+ π^--(f_π^2)/2)φ (6)
和
〖 ∇〗^2 π^+=2x(φ^* φ+π^+ π^--(f_π^2)/2) π^+ (7)
方程中能量函数取极限值的pion弦解可写成:
φ=f_π/√2 ρ(r) e^inθ (8a)
π^±= 0 (8b)
在这里,r和θ是极坐标,并且整数n是缠绕数,在下面的探讨中,我们将限制n=1。同时考虑以上方程,我们得到一个二阶微分方程: