Почему разрешены монополи, возникающие в результате нарушения электрослабой симметрии?

Я понимаю (я думаю), что для существования магнитного монополя в результате калибровочной группы г спонтанно распадается на подгруппу ЧАС по механизму Хиггса должны выполняться определенные критерии. Одно из них состоит в том, что должна существовать нетривиальная вторая гомотопия. Что, я считаю, означает, что результирующий вакуумный коллектор должен быть нетривиальным.

Так, например, если вакуумное многообразие является 2-сферой, вторая гомотопия классифицирует способы отображения 2-сферы на это многообразие. Двойная сфера не может деформироваться в точку, поэтому мы вводим числа намотки, которые можно связать с топологическим зарядом = магнитным монополем. [здесь я могу ошибаться]

Так, во многих работах, посвященных электрослабому монополю, во всех них фигурируют следующие утверждения:

'считалось, что модель Вайнберга-Салама не обладает нетривиальной второй гомотопией' (т.е. монополей не существует)

с последующим

«Однако модель Вайнберга-Салама с гиперзарядом U ( 1 ) , можно рассматривать как калибровочный С п 1 модель, в которой (нормализованный) дублет Хиггса играет роль С п 1 поле'

Признаюсь, я совершенно потерян этим последним утверждением. Если бы кто-нибудь мог пролить свет на то, что С п 1 поле/ С п 1 модель (или хорошая книга, которая объясняет это) было бы здорово,

Ответы (1)

Ответ на ваш вопрос дан в статье Чо и Мэйсона «Монополи в модели Вайнберга-Салама» , из которой, я думаю, взяты цитаты. Что измеряется С п 1 Модель точно не имеет отношения к ответу, который является чисто математическим (это тип модели, к которой авторы сводят бозонный сектор стандартной модели Вайнберга-Салама с добавлением дополнительного гиперзаряда).

Авторы выводят анзац для общих решений модели, также известной как «дион» или «дублет Хиггса», и оказывается, что с дополнительным U ( 1 ) на картинке этот анзац может быть сферически-симметричным, что считалось невозможным по топологическим причинам. С п 1 — причудливое обозначение двумерной сферы, а двумерные сферы имеют нетривиальную вторую гомотопическую группу, поэтому топологическая помеха устранена. Вот объяснение в контексте:

Основанием для этой «теоремы несуществования», конечно же, является то, что при спонтанной симметрии, нарушающей факторпространство С U ( 2 ) × U ( 1 ) / U ( 1 ) не допускает нетривиальной второй гомотопии. Это привело многих людей к выводу, что в модели Вайнберга-Салама нет топологической структуры, которая могла бы вместить магнитный монополь... Далее мы установим существование монопольного и дионного решений нового типа в стандартной модели Вайнберга-Салама. модель и выяснить топологическую природу магнитного заряда.

[...] Таким образом, приведенный выше анзац описывает наиболее общий сферически-симметричный анзац С U ( 2 ) × U ( 1 ) Дион. Здесь мы подчеркиваем важность нетривиального U ( 1 ) степеней свободы, чтобы сделать анзац сферически симметричным. Без доп. U ( 1 ) дублет Хиггса не допускает сферически-симметричного анзаца. Это связано с тем, что сферическая симметрия калибровочного поля включает вложение группы радиальной изотропии С О ( 2 ) в калибровочную группу, которая требует инвариантности поля Хиггса относительно U ( 1 ) подгруппа С U ( 2 ) . Это возможно с триплетом Хиггса, но не с дублетом Хиггса. На самом деле, в отсутствие гиперзаряда U ( 1 ) степеней свободы, приведенный выше анзац описывает С U ( 2 ) сфалерон, не являющийся сферически симметричным. Ситуация меняется с включением дополнительного гиперзаряда U ( 1 ) в стандартной модели, которая может компенсировать действие U ( 1 ) подгруппа С U ( 2 ) на поле Хиггса. "