宇宙演化过程中，真空间相变, 不同真空间相变是通过连续的二级相变，还是隧穿导致的一级相变, 有效势决定了真空的命运，t夸克和higgs的影响体现在其中（圈图修正和RG），

有限温度场论——真空

(2012-04-28 18:36:10)

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标签： 有限温度场论

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    我们现在的电弱真空从何而来？要不要到何处去？这个动态的过程对标准模型有何约束和启示？铁磁体和半导体中的例子，告诉我们温度和电流密度会对对称性有影响。当温度升高，我们会发现对称性恢复了，当增加电流密度，我们也会发现对称性恢复了。这个情况在场论中也存在。我们的有效势可以写为零温场部分和来自有限温度、有限密度的部分。前者包括树图和量子修正（标量部分、费米子部分、矢量玻色子部分），还包括重整化群改进的部分。后者的温度部分，相当于对零温场的传播子有一个热修正，这一点的一个例子就是通常的红外发散可由顶角函数、外腿修正、软共线散射三部分相消，但是在有限温度场论中，则要包含热涨落中出现的光子的影响。密度的影响可以归结到增加电荷密度既降低对称性。
 
    这个有效势决定了真空的命运，t夸克和higgs的影响体现在其中（圈图修正和RG），如果有新物理的话手续一样，从中我们可以看出不同真空间相变是通过连续的二级相变，还是隧穿导致的一级相变，可以看出我们的真空是稳定还寿命足够长。它们有赖于t夸克和higgs的质量，反过来说，由这两个质量，以及其它的宇宙学观测事实，比如宇宙暴涨的速度，重子光子数密度比值，可以部分定出在宇宙演化过程中，真空间相变的情况，在此基础上对模型加以修正。通过分析有效势，会发现好几种情况，比如辐射修正会触发对称性破缺(Coleman-Werberg)，比如在高温情况下对称性并不恢复反而破缺的更大(Mohapatra-S...)，比如在真空内部的新的暴涨（Linde）......这些情况逐一被排除，或者在新的模型中被加以应用。
 
           几十年前给出的Higgs和t夸克质量限，R、R'、C、D代表真空不稳定，C、D寿命小于宇宙年龄，
           R寿命长于宇宙年龄但是宇宙射线会触发真空隧穿，B代表标量场自耦合常数在大统一尺度之前
           到朗道极限，G是被排除的CW区域。于是只有A和R'区域是可行的。这张图的情况是在SM和GUT
           之间无新物理。根据现在的Higgs和t夸克质量数据，我们可以看出至少这个方案是不行的。
     


    
 
 
 
   

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  新浪网友
  

  这个我一直不太清楚，什么bubble还碰撞，博主能说得更详细点儿吗？谢谢！

  2012-4-28  22:24举报删除分享回复(0)
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  新浪网友
  

  非常感谢！

  2012-4-29  19:40举报删除分享回复(0)
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  新浪网友
  

  
  not quite understand, but still learned something about "有效势可以写为...", and also about
   "弱相互作用與電磁相互作用是同一種相互作用的不同方面";
  
  在粒子物理學的標準模型描述中，弱相互作用與電磁相互作用是同一種相互作用的不同方面，叫電弱相互作用，這套理論在1968年發表，開發者為謝爾登·格拉肖[26]、阿卜杜勒·薩拉姆[27]與史蒂文·溫伯格[28]。他們的研究在1979年獲得了諾貝爾物

  
  not quite understand, but still learned something about "有效势可以写为...", and also about
   "弱相互作用與電磁相互作用是同一種相互作用的不同方面";
  
  在粒子物理學的標準模型描述中，弱相互作用與電磁相互作用是同一種相互作用的不同方面，叫電弱相互作用，這套理論在1968年發表，開發者為謝爾登·格拉肖[26]、阿卜杜勒·薩拉姆[27]與史蒂文·溫伯格[28]。他們的研究在1979年獲得了諾貝爾物理學獎的肯定[29]。希格斯機制解釋了三種大質量玻色子（弱相互作用的三種載體）的存在，還有電磁相互作用的無質量光子[30]。
  根據電弱理論，在能量非常高的時候，宇宙共有四種無質量的規範玻色子場，它們跟光子類似，還有一個複向量希格斯場雙重態。然而在能量低的時候，規範對稱會出現自發破缺，變成電磁相互作用的U(1)對稱（其中一個希格斯場有了真空期望值）。雖然這種對稱破缺會產生三種無質量玻色子，但是它們會與三股光子類場融合，這樣希格斯機制會為它們帶來質量。這三股場就成為了弱相互作用的W+、W−及Z玻色子，而第四股規範場則繼續保持無質量，也就是電磁相互作用的光子[30]。
  雖然這套理論作出好幾個預測，包括在Z及W玻色子發現前預測到它們的質量，但是希格斯玻色子本身仍未被發現。歐洲核子研究組織轄下的大型強子對撞機，它其中一項主要任務，就是要生產出希格斯玻色子[31]。
  
  thx!

  2012-5-5  07:12举报删除分享回复(0)
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  新浪网友
  

  
  1, "在t~10^(-10)秒发生电弱真空相变，分化出弱作用和电磁作用。每一次相变所释放的巨大能量，正是当今宇宙中物质和辐射的来源"
  
  2, "后者的温度部分，相当于对零温场的传播子有一个热修正"
  
  3, due to 色散關係 (there are many  "热matters" already"?), not everybody gets 传播子 at the same time, no commu

  
  1, "在t~10^(-10)秒发生电弱真空相变，分化出弱作用和电磁作用。每一次相变所释放的巨大能量，正是当今宇宙中物质和辐射的来源"
  
  2, "后者的温度部分，相当于对零温场的传播子有一个热修正"
  
  3, due to 色散關係 (there are many  "热matters" already"?), not everybody gets 传播子 at the same time, no communism, so those who can get 传播子 first, get the negative entropy, by whatever means,...
  4. in a more efficient and more civilized society, 传播子"场" should be flatter, more based on information and smartness, less on "power"
  
  5. when things come to "電磁作用" stage, it would be too "hot and too "late", everybody gets it almost at the same time, all leftover stuff...
  
  gd writing, thx

  2012-5-5  08:37举报删除分享回复(0)
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  新浪网友
  

  
  "高温下声子的相干性会被热涨落破坏.", entropy up, 高温情况下对称性恢复? back to normal, newton classic macro situation?
  
  @Lynne
  嗯.水波是宏观数量的声子.
  系统的原激发能谱可以由声子格林函数的极点给出.哈密顿量中有非简谐项,也就是声子间有相互作用,体现为声子的自能.温度的降低到某个值时,某特定动量上原激发能量居然为零,也就是“甚至会降低到比零动量声子的能量还低的地步”,系统将发生相变.

  
  "高温下声子的相干性会被热涨落破坏.", entropy up, 高温情况下对称性恢复? back to normal, newton classic macro situation?
  
  @Lynne
  嗯.水波是宏观数量的声子.
  系统的原激发能谱可以由声子格林函数的极点给出.哈密顿量中有非简谐项,也就是声子间有相互作用,体现为声子的自能.温度的降低到某个值时,某特定动量上原激发能量居然为零,也就是“甚至会降低到比零动量声子的能量还低的地步”,系统将发生相变.
  个人粗浅的可能误导的理解是,低温下某些动量的声子间存在很强的散射,因此这些身居吃香动量的声子获得较大的自能.在临界温度,这些动量的声子间的零能散射长度是发散的.而高温下声子的相干性会被热涨落破坏.这些特殊动量的声子之间没散射几回就会被散射到其他动量上而丧失了优越性.

  2012-5-5  23:47举报删除分享回复(0)
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  新浪网友
  

  "
  1.I was thinging about "quantum effect", "quantum communciation" as "non sr qm":
  where there is "energy(or information) gap in terms of scales, "orders" ) between"local quantum system" and its environment, in a "low speed" micro qm model, such gap can hang on for quite

  "
  1.I was thinging about "quantum effect", "quantum communciation" as "non sr qm":
  where there is "energy(or information) gap in terms of scales, "orders" ) between"local quantum system" and its environment, in a "low speed" micro qm model, such gap can hang on for quite a while as we know;
  2. In a qft modeled world, a "gap" as such if any, in terms of spacetime seperation (space time separation four-vector), would exits like "casimir effect", but it is 6次方反比? you wrote about "casimir effect"once and very well.
  3. "qft"as such a perfect information world, a realistic world or "high speed micro" sr qm model, there would be no life or bio stuff, then we have "big bang", higgs,对称稀缺, dark matter/energy/accouting error, etc?
  4. I guess "higgs field" or adam/apple story is what 人择原理 about, we came from a information perfect world to the present information imperfect world, so we can progress or regress?
  5. now, tg as a huge 薛定谔猫, what would be "penrose objective reduction"費曼路徑積分 model? mind boggling?"
  
  making sense?

  2013-1-14  00:50举报删除分享回复(0)
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  新浪网友
  

  
  "量子场论、热力学统计、凝聚态物理，从对方身上都有所借鉴。沸腾的液体中热涨落会导致气泡出现，由表面张力（能）将气泡内气体和外面的液体分开。气相的自由能较小，表面张力倾向于使之增大。相互竞争的结果是要么气泡逐渐增大，要么很快爆掉。在量子场论中，零温的情况下，量子涨落会导致真空的出现，这个真空就类似于气泡内的气相，外面称之为伪真空。如果二者之间的自由能差别不是太大，那么伪真空会释放能量到真的真空，称之为隧穿，这个效应会使气泡壁以光速扩张，如果有许多个这样的气泡，他们就会发生碰撞。碰撞的效应是释放熵，这个熵可以计算出来，是关乎粒子物理现实模型和宇宙学中重要的数

  
  "量子场论、热力学统计、凝聚态物理，从对方身上都有所借鉴。沸腾的液体中热涨落会导致气泡出现，由表面张力（能）将气泡内气体和外面的液体分开。气相的自由能较小，表面张力倾向于使之增大。相互竞争的结果是要么气泡逐渐增大，要么很快爆掉。在量子场论中，零温的情况下，量子涨落会导致真空的出现，这个真空就类似于气泡内的气相，外面称之为伪真空。如果二者之间的自由能差别不是太大，那么伪真空会释放能量到真的真空，称之为隧穿，这个效应会使气泡壁以光速扩张，如果有许多个这样的气泡，他们就会发生碰撞。碰撞的效应是释放熵，这个熵可以计算出来，是关乎粒子物理现实模型和宇宙学中重要的数据"