Теория Печчеи-Куинна - Peccei–Quinn theory

В физика элементарных частиц, то Теория Печчеи-Куинна это хорошо известное, давнее предложение по разрешению сильная проблема CP. Его сформулировал Роберто Печчеи и Хелен Куинн в 1977 г.^[1][2] Теория предполагает, что QCD Лагранжиан быть расширенным с помощью CP-нарушающие термин, известный как « θ срок". Поскольку эксперименты никогда не измеряли значение для θ, его значение должно быть очень близким к нулю.

Обзор

Теория Печчеи-Куинна предсказывает, что малое значение θ Параметр объясняется динамическим полем, а не постоянным значением. Поскольку частицы возникают в квантовых полях, теория Печчеи-Куинна предсказывает существование новой частицы, аксион. Потенциал, который несет это поле, заставляет его иметь ценить что естественным образом отменяется, делая θ параметр без происшествий нулевой.

Симметрия Печчеи-Куинна представляет θ как функциональная составляющая - глобальный U (1) симметрия при котором заряжается комплексное скалярное поле. Эта симметрия самопроизвольно сломанный посредством ожидаемое значение вакуума полученное этим скалярным полем, а аксион безмассовый Бозон Голдстоуна этой нарушенной симметрии.

Эта симметрия Печчеи – Куинна неточна, потому что она аномально нарушена КХД. инстантоны: Если есть компенсирующий член, отменяющий член нарушения аномалии КХД, аксион становится точно безмассовым бозоном Голдстоуна и θ больше не фиксируется. В эффективный потенциал аксиона - суммарный потенциал над шкалой КХД; с потенциальным членом, вызванным непертурбативными эффектами КХД.

Если аксион является фундаментальным или проявляется в масштабе, намного превышающем Шкала КХД, то член связи аксиона размерности 5 ${\displaystyle a\operatorname {Tr} [F\wedge F]}$ подавляется ${\displaystyle 1/\Lambda }$ куда ${\displaystyle \Lambda }$ - масштаб аксиона. Из-за этого, чтобы θ быть настолько малым при минимуме эффективного потенциала, голый потенциал должен быть на много порядков меньше, чем индуцированный инстантонами потенциал, дополненный ${\displaystyle \Lambda }$ фактор. Это требует некоторого согласования с приблизительной глобальной симметрией, которой в настоящее время нет объяснения.

Смотрите также

• Физический портал

• Аксион
• Сильная проблема CP

Рекомендации

1. Печчеи, Роберто Д.; Куинн, Хелен Р. (20 июня 1977 г.). "CP Консервация в присутствии псевдочастиц ». Письма с физическими проверками. 38 (25): 1440–1443. Bibcode:1977ПхРвЛ..38.1440П. Дои:10.1103 / PhysRevLett.38.1440.
2. Печчеи, Роберто Д.; Куинн, Хелен Р. (15 сентября 1977 г.). "Ограничения, наложенные CP сохранение в присутствии псевдочастиц ». Физический обзор D. 16 (6): 1791–1797. Bibcode:1977ПхРвД..16.1791П. Дои:10.1103 / PhysRevD.16.1791.

дальнейшее чтение

• Саркар, Утпал (2008). «Симметрия Печчеи – Куинна». Физика элементарных частиц и астрономических частиц. Тейлор и Фрэнсис. С. 191–197. ISBN  978-1-58488-931-1.