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La relación entre lo clásico y lo cuántico vacua

En primer lugar, permítanme aclarar lo que quiero decir por vacío.

Supongamos que estamos interesados con una teoría de campos de $\phi ^i$ definido en un estacionario a nivel mundial hiperbólico spacetime $M$ (quiero que el espacio-tiempo a ser estacionario, de modo que tengo una elección canónica de tiempo-derivado y quiero que el espacio-tiempo a tener una superficie de Cauchy para que yo pueda hablar de la de Lagrange) por una acción funcional $S(\phi ^i)$. Para $\phi ^i$ estacionaria (es decir,$\dot{\phi}^i=0$), definimos el potencial de $V(\phi ^i):=-L(\phi ^i)|_{\dot{\phi}^i=0}$ donde $L$ es el Lagrangiano de $S$.

Un clásico de vacío (la definición de " vacío cuántico es una parte de la pregunta) de esta teoría es una solución de $\phi _0^i$ a las ecuaciones de movimiento $\tfrac{\delta S}{\delta \phi ^i}=0$ tales que (1) $\phi _0^i$ es estacionaria y (2) $\phi _0^i$ es un mínimo local de $V(\phi ^i)$ (con esto quiero decir que implícitamente asume que $V(\phi ^i)<\infty$).

¿De qué manera estas soluciones de vacío de las ecuaciones clásicas de movimiento corresponden a la cuantía de las aspiradoras? Para el caso, ¿qué es un vacío cuántico? En particular, estoy interesado en las teorías interesante espacio de vacua, por ejemplo, cómo $SU(3)$ instantons se refieren a la QCD vacío.

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Dyin Puntos 58

No estoy seguro de por qué usted está haciendo, porque se parecen a mencionar ya la respuesta. Este problema ha sido estudiado a fondo en los años 70 por Belavin et al y 't Hooft.

Como tengo entendido, el vacío cuántico es el de menor energía eigenstate de un Hamiltoniano. Resulta que la clásica soluciones a las ecuaciones de movimiento de una partícula, o un campo) son muy buenas herramientas para hacer aproximaciones en cuanto a la energía correspondiente autovalor a este eigenstate. Si la topología de la solución no es trivial (como sucede de hecho con SU(2) o SU(3) teoría de gauge en el 4-espacio-tiempo), a continuación, el vacío cuántico se vuelve complicado, y es descrito por instantons.

La situación es un poco similar a la del teorema de Bloch: resulta que cada uno de los clásicos de solución de vacío es como un mínimo en un sinusoidal potencial y el verdadero vacío cuántico, que debe ser un eigenstate de la traducción del operador, por lo tanto es un Bloch modo, una transformada de Fourier de todos estos vacua. Así, las distintas posibilidades de vacío estados son indexados por un parámetro continuo, el $\theta$ ángulo, y se nos dice que vivimos en un universo con un determinado $\theta$ ángulo (este es el origen de la famosa "fuerte CP violación" problema). En esencia, se podría decir que el único efecto de la instantons tener en la QCD vacío, es así, añadir un término en el Lagrangiano que viole CP, y tiene algo de arbitrario de la fuerza (o uno que está determinada por la teoría de Peccei-Quinn).

Véase: S. Coleman "El Usese de Instantons" en el capítulo 2 y 3 principalmente

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