Хиральные аномалии

Недавно я прочитал, что в СМ есть сжатие киральных аномалий. Но люди работают над теорией киральных аномалий. Поэтому у меня вопрос: насколько важно развитие теории киральных аномалий в СМ (я вижу, что по крайней мере в целом она уже на хорошем уровне) и есть ли какие-то киральные аномалии в реалистических расширениях СМ (или, может быть, в каких-то космологических исследованиях)?

Некоторый общий контекст: в КТП аномалии достаточно просто вычислить на уровне одной петли. В случае со стандартной моделью устранение аномалий срабатывает совершенно чудесным образом с маловероятными сокращениями среди чисел, которые зависят от калибровочных зарядов, что вызывает ожидание того, что есть некоторая более простая УФ-картина, из которой получаются эти заряды, и подавление аномалий в эту более широкую картину может быть легко понять.
В частности, киральные аномалии возможны, когда в вашей теории есть «хиральные токи», т.е. только левые (или правые) фермионы заряжены при некоторой симметрии. Поскольку в СМ под слабым сектором заряжаются только левые фермионы, приходится следить за тем, чтобы калибровочная симметрия была кошерной на квантовом уровне, а не «аномальной». Мои комментарии очень общие (надеюсь, кому-нибудь пригодятся), и вы, возможно, уже все это знаете и ищете что-то конкретное.
сокращение или противоречие?

Ответы (1)

Мы должны различать различные типы аномалий, которые могут возникнуть в квантовой теории поля. Аномалия — это симметрия классического действия, не сохраняющаяся в квантовой теории. Калибровочная аномалия приводит к нарушению калибровочной симметрии, что приводит к нарушению идентичности Уорда, что необходимо для гарантии того, что состояния нефизической поляризации и нефизические призрачные состояния отменяются. Калибровочные аномалии сделали бы теорию несовместимой, и поэтому эти аномалии должны сокращаться в любой физически значимой теории. В стандартной модели эти аномалии проявляются на отдельных диаграммах Фейнмана, имеющих треугольную фермионную петлю с калибровочными бозонами в вершинах. Все аномалии, связанные с этими диаграммами, точно сокращаются между собой, так что теория непротиворечива.

Киральная аномалия - это несохранение кирального тока в квантовой теории поля, который сохраняется классически. Это возникает из-за треугольных диаграмм, очень похожих на калибровочную аномалию. Однако в стандартной модели киральная аномалия не отменяется. Поскольку сохранение киральной симметрии не требуется для непротиворечивости, киральная аномалия не вызывает противоречий в теории. Существование киральной аномалии имеет экспериментально наблюдаемые последствия: киральная аномалия физически необходима для объяснения скорости распада нейтрального пиона на два фотона, поскольку треугольная диаграмма, порождающая киральную аномалию, также вносит значительный вклад в амплитуду распада пиона. .

Для получения дополнительной информации см. Страницу Википедии о киральной аномалии и см. этот предыдущий вопрос: Хиральная аномалия и распад пиона.