Призрак (физика)

Квантовая теория поля
Диаграмма Фейнмана
История
Фон Эффект Казимира Космическая струна Теория поля Электромагнетизм Слабая сила Сильная сила Четвертичное взаимодействие Квантовая механика Специальная теория относительности Общая теория относительности Калибровочная теория
Симметрии Симметрия в квантовой механике C-симметрия P-симметрия Т-симметрия Симметрия переноса пространства Симметрия перевода времени Симметрия вращения Симметрия Лоренца Симметрия Пуанкаре Калибровочная симметрия Явное нарушение симметрии Спонтанное нарушение симметрии Теория Янга – Миллса Нётер заряд Топологический заряд
Инструменты Аномалия Переход Эффективная теория поля Ценность ожидания Призрачные поля Призраки Фаддеева – Попова Диаграмма Фейнмана Решеточная калибровочная теория Формула восстановления LSZ Функция разделения Пропагатор Квантование Регуляризация Перенормировка Состояние вакуума Теорема Вика Аксиомы Вайтмана Параметризация Фейнмана
Уравнения Уравнение Дирака Уравнение Клейна – Гордона Уравнения Прока Уравнение Уиллера – ДеВитта Уравнения Баргмана – Вигнера Уравнение Джооса – Вайнберга Уравнение Вейля
Стандартная модель Квантовое вакуумное состояние Квантовая динамика Квантовая термодинамика Квантовая электродинамика Электрослабое взаимодействие Квантовая хромодинамика Механизм Хиггса Виртуальная частица
Неполные теории Причинная динамическая триангуляция Причинные фермионные системы Причинные множества Конформная теория поля Теория Черна – Саймонса Море Дирака Ложный вакуум Калибровочная теория Теория калибровочной гравитации Калибровочная теория гравитации Теория возмущений 6D (2,0) суперконформная теория поля Двумерная конформная теория поля Квантовая теория поля в искривленном пространстве-времени Теория теплового квантового поля Топологическая квантовая теория поля Локальная квантовая теория поля Теория поля Лиувилля Некоммутативная квантовая теория поля Квантовая геометрия Теория рассеяния Полуклассическая гравитация Отжим пена Теория струн Теория суперструн М-Теория Суперсимметрия Супергравитация Разноцветный Теория всего Каноническая квантовая гравитация Квантовая космология Квантовая пена Квантовая флуктуация Квантовая гравитация Локальная квантовая теория поля Петлевая квантовая гравитация Петлевая квантовая космология Релятивистская квантовая теория поля Теория скрытых переменных Теория объективного коллапса Теория Янга – Миллса
Ученые Адлер Андерсон Быть Боголюбов Коулман Каллан ДеВитт Дирак Дайсон Ферми Фейнман Фирц Фок Fröhlich Гелл-Манн Голдстоун Валовой Гейзенберг 'т Хофт Джеки Иордания Ландо Ли Lehmann Мандельштам Майорана Намбу Паризи Поляков Салам Швингер Skyrme Штюкельберг Симанзик Томонага Вельтман Вайнберг Weisskopf Weyl Вильчек Уилсон Виттен Ян Юкава Циммерманн Зинн-Джастин
v т е

В терминологии квантовой теории поля , в призраке , поле призрака, призрак частицы или калибровочного призрак является нефизическим состоянием в калибровочной теории . Призраки необходимы для сохранения калибровочной инвариантности в теориях, где локальные поля превышают количество физических степеней свободы .

Например, в электродинамике для сохранения явной лоренц-инвариантности используется четырехкомпонентный векторный потенциал , тогда как фотон имеет только две поляризации. Таким образом, нужен подходящий механизм, чтобы избавиться от нефизических степеней свободы. Представление вымышленных полей, призраков, - один из способов достижения этой цели.${\displaystyle A_{\mu }(x)}$

-  Людвиг Фаддеев ^[1]

Если данная теория является самосогласованной с введением призраков, эти состояния помечаются как «хорошие». Хорошие призраки - это виртуальные частицы , которые вводятся для регуляризации , как призраки Фаддеева – Попова . В противном случае «плохие» призраки допускают нежелательные невиртуальные состояния в теории, как призраки Паули-Вилларса, которые вводят частицы с отрицательной кинетической энергией.

Хорошие призраки [ править ]

Призраки Фаддеева-Попова [ править ]

Призраки Фаддеева – Попова - это посторонние антикоммутирующие поля, которые вводятся для обеспечения согласованности формулировки интеграла по путям . Они названы в честь Людвига Фаддеева и Виктора Попова . ^{[2] [3]}

Бозоны Голдстоуна [ править ]

Бозоны Голдстоуна иногда называют призраками. В основном, когда речь идет о исчезающих бозонах в спонтанном нарушении симметрии в электрослабой симметрии через механизм Хиггса . Эти добрые призраки - артефакты фиксации датчика. Продольные поляризационные компоненты W- и Z-бозонов соответствуют голдстоуновским бозонам спонтанно нарушенной части электрослабой симметрии SU (2) ⊗ U (1) , которые, однако, не наблюдаются. Поскольку эта симметрия является калиброванной, три потенциальных голдстоуновских бозона, или призраков, «съедаются» тремя калибровочными бозонами ( W^± и Z ), соответствующие трем сломанным образующим; это придает этим трем калибровочным бозонам массу и соответствующую необходимую третью степень свободы поляризации. ^[4]

Плохие призраки [ править ]

«Плохие призраки» представляют собой еще один, более общий смысл слова «призрак» в теоретической физике: состояния с отрицательной нормой, ^[5] или полей с неправильным знаком кинетического члена , такими как Паули-Виллар привидения , существование которых позволяет вероятность быть отрицательной, что нарушает унитарность . ^[6]

Призрачные частицы могут получить симметрию или нарушить ее в калибровочных полях. «Хорошие призрачные» частицы на самом деле получают симметрию, не меняя « лагранжиан, фиксирующий калибровку » в калибровочном преобразовании, в то время как плохие призрачные частицы нарушают симметрию, привнося неабелеву G-матрицу, которая действительно изменяет симметрию, и это было основная причина введения калибровочно-ковариантных и контравариантных производных.

Призрачный конденсат [ править ]

Призрак конденсат является спекулятивным предложением , в котором призрак, возбуждение поля с неправильным знаком кинетического члена, приобретает вакуумное среднее . Это явление спонтанно нарушает лоренц-инвариантность . Вокруг нового вакуумного состояния все возбуждения имеют положительную норму, и поэтому вероятности положительно определены.

У нас есть вещественное скалярное поле φ со следующим действием

${\displaystyle S=\int d^{4}x\left[aX^{2}-bX\right]}$

где a и b - положительные постоянные, а

${\displaystyle X\ {\stackrel {\mathrm {def} }{=}}\ {\frac {1}{2}}\eta ^{\mu \nu }\partial _{\mu }\phi \partial _{\nu }\phi }$

используя соглашение о знаках в метрической подписи (+, -, -, -) .

Теории призрачного конденсата предсказать конкретные , не являющиеся Gaussianities на космическом микроволновом фоне . Эти теории были предложены Нимой Аркани-Хамедом , Маркусом Льюти и другими. ^[7]

К сожалению, эта теория допускает сверхсветовое распространение информации в некоторых случаях и не имеет нижней границы ее энергии. Эта модель не допускает гамильтоновой формулировки ( преобразование Лежандра многозначно, потому что функция импульса не является выпуклой), потому что она акаузальна . Квантование этой теории приводит к проблемам.

Призрак Ландау [ править ]

Полюс Ландау иногда называют как призрак Ландау . Названный в честь Льва Ландау , этот призрак представляет собой несогласованность в процедуре перенормировки , в которой нет асимптотической свободы на больших энергетических масштабах. ^[8]

См. Также [ править ]

• Теорема об отсутствии призраков , относящаяся к плохим призракам

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

• Коупленд, Эд ; Падилья, Антонио (26 октября 2011 г.). Харан, Брэди (ред.). Призрачные частицы (видео). Шестьдесят символов. Ноттингемский университет .