夸克与对称性自发破缺

用普通物理和原子物理的语言论述了对称性破缺机制和理论模型,介绍了2008年度诺贝尔物理学获奖者小林诚(Makoto Kobayashi)、益川敏英(Toshihide Maskawa)关于弱相互作用的理论模型(KM模型)和对称性破缺的起源,它是对电弱统一理论的完美补充;详细分析了在微观粒子世界系列实验中对称性自发破缺和夸克的发现.     

三角点阵Eguchi-Kawai模型的Monte Carlo研究

本文对三角点阵的EK模型进行Monte Carlo研究. 结果表明, 对二维情况不存在U(1)对称性的自发破缺, 对三维情况, 在弱耦合区看到了明显的U(1)对称性的自发破缺.     

宇宙常数问题

在共形引力理论中, 宇宙项必为零. 当所有规范对称性自发破缺时, 产生的诱导宇宙常数之和与背景时空的弯曲效应抵消. 当背景时空为Minkowski空间时, 诱导宇宙常数之和为零. 而对称性通过Higgs机制破缺时, 必然伴生背景时空的相变.     

夸克物质中的色超导性理论简介

夸克-夸克通过单胶子交换的相互作用在其反对称态上是相互吸引的,在致密夸克物质里,这种吸引相互作用会导致费米面上的双夸克凝聚,这就是所谓的夸克配对或色超导现象。本文介绍了夸克配对或色超导现象的基本知识和一些新进展。色超导是一个对称性自发破坏现象,有非常丰富的破缺方式,我们介绍了色超导对称性及其自发破坏模式的分析方法,介绍了怎样计算色超导体两个最基本的变量：能隙和迈斯纳质量。然后我们介绍了描述色超导现象的有效理论。最后是这些理论的一个应用,即计算色超导体里的中微子发射率以及其它输运性质。本文可以作为研究夸克物质理论的入门参考资料。     

夸克物质中的色超导性理论简介(英文)

夸克-夸克通过单胶子交换的相互作用在其反对称态上是相互吸引的,在致密夸克物质里,这种吸引相互作用会导致费米面上的双夸克凝聚,这就是所谓的夸克配对或色超导现象。本文介绍了夸克配对或色超导现象的基本知识和一些新进展。色超导是一个对称性自发破坏现象,有非常丰富的破缺方式,我们介绍了色超导对称性及其自发破坏模式的分析方法,介绍了怎样计算色超导体两个最基本的变量:能隙和迈斯纳质量。然后我们介绍了描述色超导现象的有效理论。最后是这些理论的一个应用,即计算色超导体里的中微子发射率以及其它输运性质。本文可以作为研究夸克物质理论的入门参考资料。     

博士论文录

 函数的一些物理过程以及目前存在的一些关于强子波函数的唯象模型.本文的第二部分是作者的研究成果.在关于手征对称性自发破缺的研究中,作者提出了一种用关于夸克凝聚的自洽方程确定重整化群不变的夸克凝聚数值的方法,计算了发生动力学自发破缺强耦合常数的阈值.在单圈、双圈近似下分别计算了夸克凝聚的数值,得到了合理的结果.同时给出了一种发生动力学自发破缺的图象.     

对称性自发破缺和希格斯机制

众所周知,本世纪最辉煌的科学成就之一是弱电统一理论,然而历史上这一理论的重大突破有赖于对对称性自发破缺的研究,特别是希格斯机制的建立。     

对称性自发破缺和希格斯机制

 众所周知,本世纪最辉煌的科学成就之一是弱电统一理论,然而历史上这一理论的重大突破有赖于对对称性自发破缺的研究,特别是希格斯机制的建立。     

QCD手征对称性动力学破缺的有效势研究

本文从无质量夸克的QCD拉氏量出发, 引入双线性外源, 导出了作为复合算子(夸克传播子和胶子传播子)泛函的有效势表示. 从而得出传播子的Dyson-Schwinger方程. 方程具有两组解, 一组解保持手征对称性, 另一组解使手征对称性自发破缺. 通过讨论方程的渐近解, 发现当耦合常数α>1/4时, QCD手征对称性将自发破缺; 当α<1/4时QCD手征对称性仍然保持. 利用求得的夸克自能的渐近行为和f_π介子衰变常数fπ的实验值, 估计了夸克产生的动力学质量和用其它理论方法与实验方法估计得的夸克质量相符, 并对结果进行了讨论.     

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根据第二类气球模理论,在托卡马克中诸如不稳定漂移波类的环形局部模将在径向呈现源于环形性的对称性自发破缺。以流体离子温度梯度模模型方程为例,解出在准环坐标系中由对称性自发破缺产生的二维局部模本征模式。在略去边带效应后,它成为具有径向位移修正的平板模式。由位移修正离子温度梯度模式导出了种子平行雷诺胁强,而它在传统的(无位移修正的)平板模式下被证明为零。     

对称性自发破缺所诱发的种子平行雷诺胁强

根据第二类气球模理论,在托卡马克中诸如不稳定漂移波类的环形局部模将在径向呈现源于环形性的对称性自发破缺。以流体离子温度梯度模模型方程为例,解出在准环坐标系中由对称性自发破缺产生的二维局部模本征模式。在略去边带效应后,它成为具有径向位移修正的平板模式。由位移修正离子温度梯度模式导出了种子平行雷诺胁强,而它在传统的(无位移修正的)平板模式下被证明为零。     

世纪交替期物理学的两大困惑

 物质结构的新层次夸克禁闭相互作用的规范理论 电磁场相互作用的规范理论 扬米尔斯场对称性自发破缺 希格斯机制困惑与方向     

含磁单极电动力学的电磁对偶对称性自发破缺问题

首先提出了一种认为磁单极的存在将导致电动力学电磁对偶对称性自发破缺的新观点,指出了和这种对称性自发破缺相关联的零质量标量粒子即Goldstone玻子存在的可能性.然后通过对含磁单极电动力学作用量描述困难的分析,提醒读者磁单极的存在给电动力学带来的复杂性和不对称.最后为非高能物理背景的读者提供了两类磁单极即经典场扩展位形类磁单极和点粒子磁单极的概念.     

希格斯粒子及其实验寻找和发现

希格斯机制引入基本粒子物理的标准模型,解决了规范对称性自发破缺和粒子质量起源的问题,希格斯粒子成为粒子物理实验的最重要寻找目标。2012年大型强子对撞机(LHC)上的环状螺线管(ATLAS)和紧凑缪子螺线管(CMS)两个实验,分别以超过5倍标准偏差的统计显著性发现了与希格斯粒子性质一致的新粒子。     

静球对称无外源SU(2)规范场解——其自对偶性、唯一性及自源荷流分析

本文利用物理边值条件证明了 SU(2)规范场的无外源无奇异静球对称解必然是自对偶的,然后从自对偶条件出发明显积分求得精确解,解析地证明了解的唯一性.然后用同步对称性的局部产生算符对拉氏量进行规范变换,明显地求得了相应的球对称分布的定域荷流密度,它是规范无关的守恒的.电荷与磁荷的总值是量子化的,但连续分布在整个空间,可连续变动而不受量子化限制.最后讨论了这时的对称性自发破缺的机制,特别是与磁通弦相反,这时有序态被正常态包围,有序态排除电场,电场破坏有序态.     

相互作用玻色子模型中的F旋破缺

本文首先从F旋对称性出发, 简单地回顾和讨论了IBM-Ⅰ和IBM-Ⅱ的关系, 然后讨论F旋的破缺. 为了定量地讨论F旋的破缺, 我们将系统的哈密顿分成两部分: 一部分具有F旋对称性, 另一部分为F旋破缺部分. 文章最后给出了有关矩阵元的计算方法. 本文实质上是关于IBM-Ⅱ的一种新的计算方案.     

热标量场等离子体激元阻尼率的临界行为

在闭合时间路径的实时温度场论的框架下,导出了热重整化群方程.热重整化群方程的数值解表明热标量场的耦合常数随温度跑动.将热重整化群方程应用到对称性自发破缺的φ4理论,我们考察了具有有限动量的等离子体激元阻尼率在自发破缺对称性恢复的相变温度下的临界行为.当温度趋于临界温度时,结果表明耦合常数随温度的跑动导致有限动量的等离子体激元阻尼率逐渐减小到零,与不考虑耦合常数随温度的跑动得到的趋势相反.解决了把耦合常数看成常量导致的与临界趋缓规律的矛盾.     

非平衡耗散系统定常态的Goldstone模

在有时空结构的非平衡定常态上,由于对称性的自发破缺,形成非零能、带耗散的Goldstone模。本文以么模激光的饱和状态为例,从普遍的相位对称性出发,应用闭路格林函数中的Ward-Takahashi恒等式,具体地导出了这种带耗散的推广的Goldstone定理的一个形式,讨论了相应的Goldstone模式的物理意义。求得了饱和状态光量子态的分裂。具体给出了状态从相位有序→相位无序的转化规律,从而给自发破缺的对称性的恢复一个具体的描述。 关键词：     

暗物质理论研究

正粒子物理主要研究自然界基本粒子以及它们之间的相互作用。考虑电弱对称性破缺之前的粒子物理标准模型和引力,我们知道自然界存在四种基本相互作用:强、弱、超荷和引力相互作用。我们用对称性描述基本粒子和它们之间的相互作用,如庞加莱代数的两个Casimir算子描述了粒子的质量和自旋,引力相互作用是用广义坐标变换(或数学上说微分同胚变换)下的不变性来描述,强、弱和超荷相互作用是用规范理论来描述,其相应的规范群     

一类三次方对称离散混沌系统的分岔控制

通过分析对称性破缺分岔机制, 采用了一个直接的、有效的线性控制器, 精确控制了一类三次方对称离散混沌系统发生对称性破缺分岔和倍周期分岔时分岔点的位置. 进而分析了系统对初始值的敏感性和对称性, 选择合适的吸引域, 将对称性破缺分岔进行进一步控制, 从而使得对称性破缺分岔所缺解枝得以恢复. 数值结果表明了该控制器的有效性. 关键词： 离散混沌系统 对称性破缺 倍周期 分岔控制