Solitons in curved spacetime
Derrick定理是不同维场论中决定孤子组态存在性的一个重要结果。在标度变换下,利用位形有限能量的极值化方法证明了这一点。根据这一定理,在没有规范场的标量场中,$2+1$维数是孤子存在的临界维数。本文以协变的方式将Derrick定理推广到一般弯曲时空中。此外,利用本文提出的方法还证明了共形平坦时空和球对称时空中孤子的存在性。此外,本文所示的方法,以获得孤子配置不限于一个特定形式的场势或弯曲的时空。
2022-01-03 gr-qc hep-th
(Non)existence of static scalar field configurations in finite systems
关于不存在稳定的与时间无关的标量场组态的Derrick定理[G. H. Derrick,J.Math.Phys.5,1252(1964)]推广到任意维数的有限系统。它表明,“膨胀”的论点基础上的定理取决于特定的诺依曼边界条件的履行,从而提供了新的手段来逃避它,而不诉诸于时间依赖性或额外的领域更高的自旋。只有当边界条件是梯度和势能都在边界处消失时,才能恢复原来形式的定理,在这种情况下,它建立了在两个以上空间维的有限系统中不存在稳定的时间无关解。
2002-08-28 hep-th
No-go theorem for static scalar field dark matter halos with no Noether charges
经典标量场被认为是描述暗物质的一种可能的有效方法。我们表明,对于任何引力度规理论,没有静态的,球对称的,规则的,空间局域化的,有吸引力的,稳定的时空配置可以来源于一个标量场的相干激发与正定能量密度和没有Noether电荷。在弱场区,这个结果也适用于具有排斥引力势的组态。这将德里克定理推广到一般(非正则)标量场的情况,包括自引力效应。并简要讨论了几种可能的解决办法。
2013-09-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
BPS solitons in Lifshitz field theories
在d+1维中,具有二阶导数项的洛伦兹不变标量场无法支持能量有限且d>2时稳定的静态孤子解,这一结果被称为德里克定理。Lifshitz理论引入了高阶空间导数,不需要遵守Derrick定理。在3+1维Lifshitz标量场中构造了稳定的、能量有限的静态孤子解,其动力学临界指数z=2。我们展示了三种通用类型:非拓扑点缺陷,拓扑点缺陷,拓扑字符串。我们主要集中在Lifshitz理论,通过超势定义,并承认BPS解决方案。这类理论是从一维标量场论的随机动力学导出的超对称理论的玻色子部分。如果自然界在紫外线下遵循利弗席兹场论,那么这里讨论的新拓扑缺陷可能是早期宇宙的遗迹。他们的发现将证明标准的场论在短距离尺度上是站不住脚的。
2010-10-15 hep-ph hep-th
Shafranov's virial theorem and magnetic plasma confinement
Shafranov的维里定理意味着非平凡的磁流体动力学平衡配置必须由外部提供的电流支持。在这里,我们将维里定理推广到场论,它与Derrick关于孤子稳定性的标度论证有关。然后,我们采用维里参数调查一个现实的场论模型的两个组成部分的等离子体,并得出结论,稳定的局域孤子可以存在于有限密度的等离子体的体积。这些孤子需要一个非平凡的电场,这意味着纯粹的磁流体力学参数是不足以描述稳定的,非平凡的结构内的大部分等离子体。
2000-09-21 astro-ph hep-th physics.plasm-ph
Higher-dimensional DBI Solitons
我们研究的(全球)纹理的理论与DBI样拉格朗日,以前已知的手征Born-Infeld理论的高维推广。该模型避开了Derrick定理,使得在任意D维空间中孤子解的存在成为可能。我们明确地显示解决方案在球对称的Anonymous。这些是扩展拓扑孤子的例子。然后,我们研究了该理论与引力的耦合,得到了静态自引力p膜孤子解。这些非奇异膜可以被认为是宇宙p-膜的光滑版本,在薄壁极限下,它具有裸奇点。
2012-02-24 gr-qc hep-th
Explicit construction of constrained instantons
由于德瑞克定理,无质量理论中的瞬子不会转移到有质量理论中。然而,这个定理可以被规避,如果一个限制的规模,限制瞬子是强加在理论上。在phi^4理论和SU(2)杨-米尔斯-希格斯理论中,约束瞬子是在四维空间中考虑的。在这些理论中的每一个计算方案是建立和解决在最低的几个订单的质量参数,以这样一种方式,需要一个约束清楚地显示。受约束的瞬子存在的有限行动的解决方案的场方程的指数下降,只有特定的约束是唯一的,在最低阶的质量参数的问题。
1999-12-01 hep-th
Analytical scalar field solutions on Lifshitz spacetimes
本文研究了Lifshitz时空中静态标量场解析解的存在性。我们避开德里克定理弯曲时空打破一般的协方差和使用一阶形式主义获得的解决方案与有限的能量相关的时间平移不变性的背景几何随着能量动量张量的模型。我们表明,这样的解决方案存在,是稳定的系统中的Lifshitz背景几何是固定的和自相互作用的标量场的潜力明确依赖于径向坐标存在的度量。
2022-08-24 gr-qc hep-th
Radially symmetric scalar solitons
引入了一类非正则有效势,使得在固定时空背景下实标量场的一阶Bogomol'nyi方程具有稳定的径向对称解.这类有效势推广了Bazeia,Menezes和Menezes [Phys.Rev.Lett. 91(2003)241601]中描述了平坦时空中的径向对称缺陷。使用由Atmaja和Ramadhan [Phys.Rev.D 90(2014)10,105009]引入的“壳上方法”,将二阶运动方程连同约束方程一起减少到一阶。这种方法和类的潜力承认径向对称,稳定的解决方案,四维静态,径向对称时空。对径向波动的稳定性建立与德里克定理的修改版本,随着证明径向应力消失。给出了几个标量场组态的例子。
2021-07-06 gr-qc hep-th
Vortex mass in the three-dimensional $O(2)$ scalar theory
我们研究了自发破裂相的$XY$模型在三维,边界条件强制涡线的存在。比较Monte Carlo和场论确定的磁化强度和能量密度分布,我们数值确定的基本$O(2)$不变的量子场论的涡旋粒子的质量。结果表明,特别是,德里克定理的障碍所构成的存在稳定的拓扑粒子的标量理论在两个以上的维一般不坚持超过经典水平。
2019-02-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con hep-lat
Gravitacional field of a global defect
分析了与引力耦合的(3,1)维实标量场描述的全局拓扑缺陷。本文考虑一类标量势与距离的显式相关,避开了Derrick定理,导致了球对称性的缺陷。分析表明,在平坦空间中,缺陷具有有限的能量,与观察到的整体缺陷相反。为了研究这类缺陷产生的引力场,我们对球对称的静态度规进行了{ \it Answer},得到了Einstein方程和场方程的耦合系统。在牛顿近似下,我们数值计算发现缺陷具有排斥性的引力场。这个场就像是由分布在球壳上的负质量产生的场。在弱引力区,得到了牛顿势与其中一个度规系数之间的关系。在这个制度的数值分析导致一个时空的缺陷的核心上的立体角赤字。
2005-12-22 gr-qc hep-th
Generalized gauge field theories with non-topological soliton solutions
本文系统地分析了紧致半单李群的\textit{generalized}规范场理论在三维空间中表现出静电球对称非拓扑孤子解的条件。通过术语\textit{generalized},我们的意思是,有关领域的动力学是由拉格朗日密度,这是一般功能的二次场不变量,导致物理上一致的模型。分析详尽地定义了这类拉格朗日模型支持这些孤立子解决方案,并导致其明确的确定方法。建立了有限能量解对保电荷扰动的线性稳定性的充分必要条件,超越了通常只提供必要条件的Derrick判据.
2007-08-04 hep-th
Domain wall solitons and Hopf algebraic translational symmetries in noncommutative field theories
域壁孤立子是场论中最简单的拓扑对象。场论中的传统平移对称性是单参数畴壁解族的生成元,并诱导出沿畴壁传播的无质量模场。我们研究类似的问题,编织非交换场论具有Hopf代数平移对称性。作为一个具体的例子,我们讨论了李代数非对易时空中标量φ ^4编织非对易场论[x^i,x^j]= 2 i kappa <$^{ijk}x_k(i,j,k= 1,2,3)中具有Hopf代数平移对称性的畴壁孤子。首先利用Derrick定理讨论了畴壁孤子的存在性,并在非对易性参数kappa的扰动下构造了一个单参数解族.然后,我们找到了无质量模场,它在畴壁孤子上传播。我们进一步扩展我们的分析一般的Hopf代数平移对称。
2007-11-28 hep-th
Boundary charges and integral identities for solitons in $(d+1)$-dimensional field theories
我们建立了一个3参数族的积分恒等式,用于一类理论拥有孤子与球对称$d$空间维度。该结构提供了五个边界电荷,这些电荷与所讨论的孤子的轮廓函数的某些积分有关。该框架是相当通用的,我们给出的例子都拓扑缺陷(如旋涡和单极)和拓扑纹理(如Skyrmions)在2和3维。这里考虑的一类理论是基于一个动力学项和三个泛函经常遇到的减少拉格朗日孤子。一个特别有趣的情况下,提供了一个推广的著名Pohozaev身份。然而,我们的构造与德里克定理和维里关系背后的尺度参数有着根本的不同。对于BPS涡,有趣的是,我们发现一个无穷的积分只是有关的拓扑缠绕数。
2017-11-01 hep-th math-ph math.MP
Birkhoff's Theorem and Uniqueness: A Peek Beyond General Relativity
本文研究伯克霍夫定理在二次及高阶修正引力中的有效性,证明施瓦西解仍是球对称构型外部唯一的爱因斯坦分支解,并指出无事件视界恒星外部度规不能同时满足球对称与爱因斯坦分支条件,从而为检验超越广义相对论的理论提供新的观测途径。
2025-11-06 gr-qc hep-th
All-Orders Classical Soft Graviton Theorems in the Newtonian Limit and Beyond
International Centre for Theoretical Sciences(国际理论科学中心);School of Physical Sciences, Indian Association for the Cultivation of Science (IACS)(印度科学促进协会物理学院)
本文在牛顿极限下推导出经典软引力子定理的前导对数尾部项的无限级数,并验证了现有全阶猜想在双粒子散射中的适用性,同时提出了超越牛顿极限的新猜想。
2026-10-07 gr-qc hep-th
Non-topological solitons in field theories with kinetic self-coupling
研究了一类具有动力学自耦合的非线性相对论拉格朗日场论的一些基本性质。我们把注意力集中在理论承认静态,球对称的解决方案,在三个空间维度是有限的能量和稳定的。我们确定这些非拓扑孤子解的存在性和稳定性的一般条件。特别是,我们进行了线性稳定性分析,超出了通常的德里克标准。在这些考虑的基础上,我们得到了上述一类非线性场论的孤子支持成员的完整表征。然后,我们根据孤立子场的中心和渐近行为对孤立子支持理论进行了分类,并提供了属于每个相应子族的模型的说明性明确的例子。在目前的工作中,我们限制我们的考虑,一个和多个组件的标量模型。我们证明了在这些情况下,有限能量静态球对称解对保电荷扰动是稳定的,只要模型的真空能量为零,能量密度是正定的。我们还简要讨论了扩展本方法的模型,涉及其他类型的字段,但详细研究这种更一般的情况下,将在一个单独的出版物。
2007-08-07 hep-th
Towards wormhole beyond Horndeski
我们解决的问题是,静态的,球对称的虫洞,证明在Horndeski理论的不去定理,可以绕过超越Horndeski。我们表明,鬼的不稳定性,这是在不去定理的核心,确实可以避免。然而,具有后一种性质的虫洞解是强烈微调的,因此它们很可能是不稳定的。此外,目前还不清楚这些解决方案是否有其他的病态,如沿角度和径向方向的梯度不稳定性。
2018-11-14 gr-qc hep-th
The a theorem for Gauge-Yukawa theories beyond Banks-Zaks
研究了微扰论中首阶以上非超对称规范-汤川理论的α定理。首先,在一个模型独立的方式进行探索,然后应用到一个特定的相关的例子。在这里,一个丰富的不动点结构出现,包括存在的合并现象之间的非平凡的不动点定理尚未测试到目前为止。
2013-03-06 hep-lat hep-ph hep-th
Application of the Meijer theorem in calculation of three-loop massive vacuum Feynman integrals and beyond
本文提出基于Mellin-Barnes表示并利用Meijer定理的解析方法,用于计算任意维数下的三圈有质量Feynman积分,并可推广至其他多圈积分。
2024-08-05 hep-ph hep-th
Towards a Loop-Tree Duality at Two Loops and Beyond
我们提出了对偶定理,以前定义的S。Catani等人在单回路水平上,到更高的回路阶数。对偶定理提供了回路积分和树级相空间积分之间的关系。在这里,一个循环的关系是重新推导的方式,这是更适合其扩展到更高的循环订单。通过考虑两个回路的N-腿主图和对三个回路的四个主图的简短讨论,详细地展示了这一点,在此勾画了对偶定理在更高回路阶的一般结构。
2010-07-01 hep-ph hep-th