Tachyonová kondenzace - Tachyon condensation
Tachyonová kondenzace je proces v částicová fyzika ve kterém systém může snížit svou energii spontánní produkcí částic. Konečným výsledkem je „kondenzát“ částic, který vyplňuje objem systému. Tachyonová kondenzace úzce souvisí s druhým řádem fázové přechody.
Technický přehled
Tachyonová kondenzace je proces, při kterém a tachyonické pole —Obvykle a skalární pole -s komplex hmota získává a hodnota očekávaného vakua a dosahuje minima potenciální energie. Zatímco pole je tachyonické a nestabilní poblíž místního maxima potenciálu, pole získá nezápornou druhou mocninu a stane se stabilní blízko minima.
Vzhled tachyonů je potenciálně vážným problémem jakékoli teorie; příklady tachyonických polí náchylných ke kondenzaci jsou všechny případy spontánní narušení symetrie. v fyzika kondenzovaných látek pozoruhodný příklad je feromagnetismus; v částicová fyzika nejznámějším příkladem je Higgsův mechanismus v standardní model to rozbije elektroslabý symetrie.
Vývoj kondenzace
Ačkoli představa tachyonic imaginární hmotnost se může zdát znepokojující, protože neexistuje žádná klasická interpretace imaginární hmoty, hmotnost není kvantována. Spíše skalární pole je; dokonce i pro tachyonic kvantová pole, operátoři pole na vesmírný oddělené body stále dojíždět (nebo dojíždět), čímž se zachová příčinná souvislost. Proto se informace stále nešíří rychleji než světlo,[1] a řešení rostou exponenciálně, ale ne nadsvětlově (nedochází k žádnému porušení kauzalita ).
„Imaginární hmota“ ve skutečnosti znamená, že se systém stává nestabilním. Pole nulové hodnoty je na a místní maximum spíše než lokální minimum její potenciální energie, podobně jako koule na vrcholu kopce. Velmi malý impuls (ke kterému vždy dojde kvůli kvantovým výkyvům) povede pole, aby se sjelo dolů exponenciálně roste amplitudy směrem k místnímu minimu. Tímto způsobem řídí tachyonová kondenzace fyzický systém, který dosáhl místního limitu a lze naivně očekávat, že bude produkovat fyzické tachyony, do alternativního stabilního stavu, kde žádné fyzické tachyony neexistují. Jakmile tachyonické pole dosáhne minima potenciálu, jeho kvanta již nejsou tachyony, ale spíše jsou to obyčejné částice s kladnou hmotností na druhou, jako například Higgsův boson.[2]
Tachyonová kondenzace v teorii strun
Na konci 90. let Ashoke Sen domnělý[3] že tachyony nesly otevřené struny připojený k D-brány v teorie strun odrážejí nestabilitu D-bran s ohledem na jejich úplné zničení. Celková energie přenášená těmito tachyony byla vypočítána v teorie strunového pole; souhlasí s celkovou energií D-bran a všechny ostatní testy potvrdily i Senovu domněnku. Počátkem dvacátých let se proto Tachyony staly aktivní oblastí zájmu.
Charakter kondenzace tachyonů s uzavřeným řetězcem je jemnější, ačkoli první kroky k našemu porozumění jejich osudu učinil Adams, Polchinski, a Silverstein, v případě zkroucených uzavřených řetězcových tachyonů, a Simeon Hellerman a Ian Swanson, v širším spektru případů. Osud uzavřeného řetězce tachyonu v 26-dimenzionálním bosonická teorie strun zůstává neznámý, ačkoli nedávný pokrok odhalil zajímavý nový vývoj.[Citace je zapotřebí ]
Viz také
- Bose – Einsteinova kondenzace - proces kondenzace, který byl experimentálně pozorován 70 let poté, co byl teoreticky navržen.
Reference
- ^ Feinberg, Gerald (1967). „Možnost rychlejších než lehkých částic“. Fyzický přehled. 159 (5): 1089–1105. Bibcode:1967PhRv..159,1089F. doi:10.1103 / PhysRev.159.1089.
- ^ Michael E. Peskin a Daniel V. Schroeder (1995). Úvod do teorie kvantového pole, Vydávání knih Perseus.
- ^ Sen, Ashoke (1998). "Tachyonová kondenzace na systému branrane antibrane". JHEP. 8 (8): 012–012. arXiv:hep-th / 9805170. Bibcode:1998JHEP ... 08..012S. doi:10.1088/1126-6708/1998/08/012.
