Разница между инстантонами и сфалеронами

В чем разница между инстантонами и сфалеронами ? Если они разные, то как они нарушают барионное и лептонное числа в стандартной электрослабой теории?

Ответы (1)

Сфалерон как бы противоположен инстантону, и вроде того же. Уточним это утверждение:

Инстантон - это локальный минимум действия, которое обеспечивает вакуумное туннелирование (ссылка на мой ответ, как и почему инстантоны это делают). Сфалерон находится между вакуумом , в некотором смысле это инстантон «посреди туннелирования»:

Учитывая конфигурацию инстантона А инст на 4-х цилиндровом ( − ∞ , ∞ ) × С 3 , представляющий туннелирование между двумя вакуумами в пространственных срезах в т "=" ± ∞ с числами обмоток Черна-Саймонса, отличающимися на 1, сфалерон смутно представляет собой конфигурацию поля А ( т "=" 0 ) , и именно той конфигурации поля, для которой в какой-то момент т 0 , витковое число как интеграл формы Черна-Саймонса

∫ т 0 × С 3 ю ≡ ∫ т 0 × С 3 т р ( Ф ∧ А − 1 3 А ∧ А ∧ А )

это точно среднее число обмоток вакуума на концах.

Идея состоит в том, что инстантон обмотки номер 1 является посредником между вакуумом чисел обмотки к и к + 1 , и что сфалерон - это конфигурация поля "посередине", с номером обмотки 2 к + 1 2 . Это интересно потому, что, например, в электрослабой теории бозонная потенциальная часть действия (конечно) минимальна для конфигураций вакуум/инстантон и максимальна для конфигурации сфалерона. Вот почему сфалерон так называется (по-гречески « скользкая вещь» ) — он может соскользнуть в любую из вакуумных конфигураций, потому что находится в метастабильном экстремуме потенциала.

Интересно, никогда не слышал о сфалероне. Итак, следуя вашему концептуальному объяснению, будет ли инстантон Коулмана де Люсии (например, туннель от де Ситтера к Минковски) на каком-то этапе сфалероном?
@JamalS: понятия не имею, потому что инстантон CdL находится в немного другом сеттинге (теория струн/теория гравитации).
@ ACuriousMind — физический механизм, с помощью которого инстантоны нарушают число фермионов, — это туннелирование. Но каков механизм, с помощью которого сфалероны нарушают фермионное число?
@SRS: я никогда не понимал такой формулировки. В квантовом выражении вы обнаружите, что симметрия, которая обычно сохраняет барионное/лептонное число, является аномальной, и что ее несохранение в точности соответствует классу Черна/числу вращения. Я, честно говоря, не понимаю, как можно осмысленно говорить о процессе , который создает эту аномалию, поскольку она является просто результатом преобразования меры интеграла по путям при преобразовании симметрии.
@SRS в сфалеронных процессах энергетический барьер пересекается сверху барьера (в отличие от туннелирования) за счет тепловых флуктуаций.
Разница между инстантонами и сфалеронами
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v