Модель двойного сверхпроводника

Попытка модели объяснить ограничение цвета

В теории квантовой хромодинамики дуальные модели сверхпроводников пытаются объяснить удержание кварков в терминах электромагнитной дуальной теории сверхпроводимости .

Обзор

В электромагнитной дуальной теории роли электрических и магнитных полей меняются местами. Теория сверхпроводимости БКШ объясняет сверхпроводимость как результат конденсации электрических зарядов в куперовские пары . В дуальном сверхпроводнике аналогичный эффект происходит посредством конденсации магнитных зарядов (также называемых магнитными монополями ). В обычной электромагнитной теории не было показано, что существуют монополи. Однако в квантовой хромодинамике — теории цветного заряда , которая объясняет сильное взаимодействие между кварками — цветные заряды можно рассматривать как (неабелевы) аналоги электрических зарядов, и известно, что существуют соответствующие магнитные монополи. Двойные модели сверхпроводников утверждают, что конденсация этих магнитных монополей в сверхпроводящем состоянии объясняет ограничение цвета — явление, при котором при низких энергиях наблюдаются только нейтрально окрашенные связанные состояния.

Качественно ограничение в моделях двойных сверхпроводников можно понять как результат дуального эффекта Мейсснера . Эффект Мейсснера гласит, что сверхпроводящий металл будет пытаться вытеснить линии магнитного поля из своей внутренней части. Если магнитное поле вынуждено проходить через сверхпроводник, линии поля сжимаются в «трубки» магнитного потока, известные как флюксоны . В двойном сверхпроводнике роли магнитного и электрического полей меняются местами, и эффект Мейсснера пытается вытеснить линии электрического поля. Кварки и антикварки несут противоположные цветовые заряды, и для пары кварк-антикварк «электрические» линии поля идут от кварка к антикварку. Если пара кварк-антикварк погружена в двойной сверхпроводник, то линии электрического поля сжимаются в трубку потока. Энергия, связанная с трубкой, пропорциональна ее длине, а потенциальная энергия кварка-антикварка пропорциональна их разделению. Потенциальная энергия цветных объектов становится бесконечной в пределе большого разделения, при прочих равных условиях, хотя в реальности, когда она становится достаточно большой, чтобы сформировать новую пару кварк-антикварк из вакуума, они разделяют трубку потока и связываются с исходными антикварком и кварком. Кварк-антикварк, таким образом, всегда будет связываться независимо от их разделения, что объясняет, почему никогда не обнаруживаются несвязанные кварки.

Двойные сверхпроводники описываются (дуальной) моделью Ландау–Гинзбурга , которая эквивалентна абелевой модели Хиггса . Граничные условия модели мешка MIT для глюонных полей соответствуют условиям двухцветного сверхпроводника.

Модель двойного сверхпроводника мотивирована несколькими наблюдениями в расчетах с использованием решеточной калибровочной теории . Однако модель также имеет некоторые недостатки. В частности, хотя она ограничивает цветные кварки, она не может ограничить цвет некоторых глюонов , допуская цветные связанные состояния при энергиях, наблюдаемых в коллайдерах частиц .

Примечания

Ссылки

  • Рипка, Жорж (2004). Двойные сверхпроводниковые модели ограничения цвета. Конспект лекций по физике. Том 639. Springer. ISBN 978-3-540-20718-4.

Смотрите также


Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Двойная_модель_сверхпроводника&oldid=1100569498"