Parker Bound and Monopole Pair Production from Primordial Magnetic Fields
我们提出了新的界限的基础上的原始磁场在再加热和辐射主导的时代的生存的磁单极子的宇宙丰度。新的边界可以比传统的帕克约束银河磁场,以及直接搜索的边界更强。我们也将我们的边界应用于由原始磁场本身通过施温格效应产生的单极子,并推导出原始场生存的附加条件。
2022-09-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Classical production of 't Hooft-Polyakov monopoles from magnetic fields
我们证明了在SU(2)Georgi-Schnehow模型中,T Hooft-Polyakov单极子是由高于Ambjorn-Olesen临界场的磁场中的经典不稳定性产生的,该临界场与Schwinger对产生不受抑制的场近似一致.在它之下,单极子可以产生热,我们表明,通过计算作为磁场的函数的sphaleron能量的速率是高于点状单极子。这些结果可以应用于重离子碰撞或早期宇宙中单极子的产生。
2020-02-28 hep-lat hep-ph hep-th
Magnetic monopole mass bounds from heavy ion collisions and neutron stars
磁单极子,如果它们存在的话,将通过热施温格过程在强磁场和高温下大量产生。这种情况出现在重离子碰撞和中子星中,这两种情况都意味着可能的磁单极子质量的下限。在显示这一点,我们构建的横截面对生产的磁单极子在重离子碰撞,这表明他们是特别有前途的实验研究,如MoEDAL。
2017-10-13 astro-ph.HE hep-ph hep-th
Duality-invariant Quantum Field Theories of Charges and Monopoles
本文给出了电荷、Dirac磁单极子和双子的Lorentz-和SO(2)-对偶不变的局域量子场论。通过PST机制实现了明显的不变性。经典点粒子的动力学是由一个作用泛函生活在一个圆圈,如果Dirac-Schwinger量子化条件的电和磁电荷成立。不相容的经典场论依赖于一个任意但固定的外部向量场,这是狄拉克弦的推广。然而,通过泛函积分方法从这个经典作用量得到的量子场论,如果狄拉克-施温格量子化条件成立,则与所选择的特定矢量场无关,因此是相容的。我们提供了显式表达式的生成泛函的观测,证明他们是Dirac字符串独立的。由于洛伦兹不变性在每一步都是明显的,量子理论也承认与外部引力有一个明显的同形不变耦合。与以前的配方的关系,并与SO(2)-非不变理论澄清。
1999-06-10 hep-th
Confinement by Monopole Loops in Inhomogeneous Magnetic Field
Department of Physics “E. Fermi”, University of Pisa, and INFN, Sezione di Pisa(比萨大学物理系“E.费米”和意大利国家核物理研究所比萨分部)
研究通过非平凡磁场中单极环的约束机制,揭示了弱耦合下约束的产生方式,将单极与反单极转化为去约束的单极环片段。
2026-02-20 hep-th
Weak-U(1) x Strong-U(1) Effective Gauge Field Theories and electron-monopole scattering
我们提出了一个规范和洛伦兹不变模型的散射的物质关闭磁极,这证明了速度相关的磁荷的存在作为一个有效的描述的行为的单极子散射与物质或其生产的物质粒子在对撞机。因此,在这样的方法中,磁荷的微扰性对于相对于物质粒子的单极子的相对低的速度是确保的。该模型采用${\rm U(1)}_{\rm weak} \times {\rm U(1)}_{\rm strong}$有效规范场理论,在该理论下,电子和单极子(假设为费米子)被适当地充电。强耦合区的非微扰量子效应导致了非平凡波函数重整化效应导致了强子/双子与电磁光子的有效耦合。对于缓慢移动的强子/双子,这种效应导致弱耦合,从而将由于狄拉克/施温格量子化规则而很大的裸非微扰磁荷转变为微扰有效的速度(“$β$“)依赖的磁耦合。因此,我们的工作提供了正式的支持,以前的物理研究,采用有效的U(1)-电磁规范场理论的描述从标准模型物质,这是在当代的对撞机搜索这样的对象。这项工作必然涉及复合单极子,似乎是迄今为止所有已知的单极子的情况下,这是特定的粒子物理模型的解决方案。这是由于(缓慢运动的)π费米子的波函数重整化违反了幺正性界限,从而破坏了渐近基本粒子态。
2019-06-20 hep-ph hep-th
Angular Momentum Inheritance from the Schwinger Effect in (Chromo)electromagnetic Fields
模拟重离子碰撞的早期阶段,研究了均匀(色)电磁场中由Schwinger效应产生的费米子对的角动量。结果表明,产生对的角动量密度与背景场的角动量密度成正比。这是论证了两个显着的虚拟破碎凝聚模型,通过评估黄的方程,和一个循环使用的在-在形式主义的平衡。
2023-02-06 hep-ph hep-th
Photophilic hadronic axion from heavy magnetic monopoles
我们提出了一个QCD轴子模型,它是通过Peccei-Quinn标量场与高能磁荷费米子的耦合来实现的。我们表明,该模型的轴子解决了强CP问题,然后整合出重磁单极子使用Schwinger适当的时间方法。我们发现,该模型讨论产生轴子耦合的标准模型,这是从KSVZ/DFSZ型模型内的计算有很大的不同,所以相应的参数空间的大部分可以探测各种投影实验。此外,我们介绍的轴子是一致的天体物理暗示所建议的异常TeV透明的宇宙和过度冷却的水平分支恒星在球状星团。我们认为,宇宙轴子丰度的主导项是没有改变相比,传统的前膨胀QCD轴子的情况下,轴子衰变常数$f_a > 10^{12}~\text{GeV}$。
2021-06-21 hep-ex hep-ph hep-th
Schwinger-Unruh-Hawking radiation on manifolds
针对流形上场方程计算真空粒子产生存在不自然外推的问题,研究提出恰当定义流形真空的方法,通过定义流形上的Stokes现象,自然关联Schwinger与Unruh效应,且避免了传统Unruh效应中不连通楔形的纠缠问题。
2023-12-20 gr-qc hep-ph hep-th
Magnetically Charged Black Holes from Grand Unified Theory
Physics Department, Arizona State University(亚利桑那州立大学物理系)
该研究基于大统一理论,探讨离散对称性破缺参数对带磁荷黑洞形成、演化及存活的影响,指出参数足够小时磁单极子密度可满足观测约束。
2026-10-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Schwinger mechanism enhanced by the Nielsen--Olesen instability
本文讨论了在超相对论重离子碰撞的预平衡阶段,在色电场和色磁场共线的情况下,由Schwinger机制产生胶子的可能性。非阿贝尔规范场在纯色磁场周围的涨落在纵向软动量区包含指数增长的不稳定模,这被称为Nielsen-Olesen不稳定性。在色电场和色磁场的相互作用下,我们可以用施温格机制来描述这种不稳定性.这是因为软不稳定模式被电场加速以逃离不稳定条件。不稳定性的影响仍然存在于粒子模的横谱中,导致产生异常强烈的Schwinger粒子。
2012-05-21 hep-ph hep-th nucl-th
Thermal monopoles and selfdual dyons in the Quark-Gluon Plasma
我们进行了一个数值研究的非阿贝尔规范不变胶子作用的热阿贝尔磁单极填充杨米尔斯理论的解除限制阶段周围的过剩。我们的结果表明,磁作用的过剩量接近于电作用的过剩量,因此热交换单极子可能与同时携带电荷和磁荷的物理对象(即双子)相关联。因此,夸克-胶子等离子体中很可能存在自对偶双子,它们可能通过手征磁效应在重离子碰撞中显现出来。在热力学上,热单极子对系统的压力有负贡献。
2009-09-29 hep-lat hep-ph hep-th
Schwinger effect in QCD and nuclear physics
Keio University(庆应义塾大学);RIKEN, iTHEMS, TRIP Headquarters(理化学研究所,iTHEMS,TRIP总部)
本文探讨了QCD中Schwinger效应的扩展及其在核物理中的应用,包括高Z核、弦断裂和重离子碰撞等现象。
2026-03-08 hep-ph hep-th nucl-th
On Pair Creation of Extremal Black Holes and Kaluza-Klein Monopoles
描述在背景磁场中加速的黑洞带电粒子的经典解最近被发现,其中包括Einstein-Maxwell理论的Ernst度规作为特例。我们详细研究了这些解决方案的极值极限,在经典和量子水平。结果表明,在事件视界附近,极值解精确地约化为静态极值黑洞解。对于一个特定值的介子耦合,这些极端的黑洞是五维卡鲁扎-克莱因单极。这些解的欧几里得截面可以被解释为描述极端黑洞/卡鲁扎-克莱因单极子在磁场中成对产生的瞬子。计算了这些瞬子的作用,发现在弱场极限下与Schwinger结果一致。对于欧几里德厄恩斯特解,极值解的作用量与先前讨论的虫洞瞬子的作用量不同,不同之处在于贝肯斯坦-霍金熵。然而,在许多情况下,量子修正在黑洞附近变得很大,并且创建过程的精确描述是未知的。
1993-12-27 gr-qc hep-th
Monopoles, Scattering, and Generalized Symmetries
该研究重新探讨带电无质量费米子的磁单极子散射问题,提出出射态需附着于拓扑余维1曲面、处于扭曲扇区的观点,并结合1+1维手征3450模型与规范场涨落分析零模动力学,由对称性与反常约束赝零模性质。
2023-06-12 cond-mat.str-el hep-th
Deconfinement, Monopoles and New Phenomena in Heavy Ion Collisions
我们讨论了被视为两种等离子体、电(夸克和胶子)以及磁荷准粒子混合物的夸克-胶子等离子体的“磁情景”的各种表现。在去禁闭相变附近,$T\approx T_c$非常小的自由夸克密度应该导致电场的屏蔽可以忽略不计,而磁屏蔽仍然很强。这样的结果应该是QGP的“日冕”的存在,以类似于太阳的方式,其中电场影响扰动的传播,甚至形成亚稳态通量管。描述它的自然工具是(双重)磁流体力学:在可观察到的结果中,声音分裂成两种模式,具有较大和较小的速度。后者可以为零,暗示压力稳定的通量管的形成。值得注意的是,RHIC最近的实验发现显示了类似于“日冕结构”的预期效应。在具有大- $p_t$触发的双强子关联函数中,存在一个“锥”和一个“硬脊”,而所谓的“软脊”是在没有硬触发时所看到的类似结构。它们似乎是通量管的残余物,与天真的预期相反,通量管在近$T_c$物质中似乎比在真空中的束缚弦更不容易断裂。
2009-08-05 hep-th
Comments on Critical Electric and Magnetic Fields from Holography
本文讨论了全息对偶描述场论中临界电场和临界磁场的某些问题。我们将arxiv:1109.2920的分析扩展到磁场的情况,该分析发现了使Schwinger对产生势垒下降到零的临界电场。我们首先发现,与普通的弱耦合理论,磁场是不受任何微扰不稳定性的起源于一个快子基态的存在下,在W-玻色子光谱。这是因为t Hooft耦合λ值很大,这阻止了塞曼相互作用项在高B时克服粒子质量。因此,我们研究了下一个可能的B场不稳定性,即双对产生,这是Schwinger效应的S-对偶版本。同样在这种情况下,当隧穿势垒下降到零时,预期临界磁场。这些Schwinger型临界性是场E或B分别达到F1或D1弦的张力时的整体全息散射。然后,我们讨论了这种效果是如何修改时,电场和磁场同时存在,并在光谱中的双子态可以对产生的一个通用的E-B背景。最后,我们分析了有限温度对Schwinger临界性的影响,即在AdS-Schwarzshild黑洞背景下。
2013-01-29 hep-th
Interaction of a hydrogenlike ion with a planar topological insulator
在拓扑绝缘体(TI)表面附近的电荷会感应出镜像磁致伸缩。在这里,我们研究的类氢离子的光谱附近的平面TI的表面,考虑到由于存在的图像磁磁场而产生的修改。事实上,原子-TI相互作用对Casimir-Polder势提供了额外的贡献,而离子-TI相互作用修改了光谱中的能量位移,现在变得依赖于距离。结果表明,在角动量不为零的状态下,超精细结构对镜像磁场敏感,圆形里德伯离子可以增强最大能量位移.详细讨论了氢原子中$n$ P $_{1/2}$和$n$ P $_{3/2}$态的能量分裂.我们还分析了Casimir-Polder势,发现这种磁相互作用对某些特定的原子态产生了大距离的排斥尾。一个相当大的值的最大电位需要TI与非常低的值的介电常数连同高值的拓扑磁电极化。
2018-01-28 cond-mat.other hep-th quant-ph
Magnetic Monopoles with No Strings Attached: A Portal to the Dark Side of Dual Electrodynamics
人们早就知道,在没有电荷和电流的情况下,四维真空闵可夫斯基时空中的麦克斯韦电磁在混合其电场和磁场的SO(2)对偶变换下是不变的。将这种对称性扩展到包括与带电物质的耦合,也需要与磁荷物质的双重耦合,从而得到SO(2)对偶电动力学的麦克斯韦方程组。基于SO(2)对偶4-矢量规范势的加倍系综(不需要磁单极子的Dirac弦奇异性),SO(2)对偶电磁学的局域拉格朗日作用量原理是已知的,它明显地显示了所有需要的时空和内部对称性,并在没有磁荷和磁流的情况下简化为实验上建立的麦克斯韦电动力学。对带电和带磁的点粒子的物质作用作同样的考虑,确定了SO(2)对偶电动力学中唯一的SO(2)对偶广义洛伦兹力,它与通常的SO(2)对偶不变量选择完全不同,但它是任意的,而且不是从某种作用量原理导出的.这种广义的洛伦兹力包含一个未知值的新的耦合常数,而不需要对双子的电荷和磁荷的狄拉克-施温格-茨万齐格量子化条件。如果这个耦合常数不为零,SO(2)对偶电动力学的一个物理结果是在电荷和磁荷的相互完全“暗”的扇区之间为电磁相互作用打开一个通道或入口。
2023-02-07 hep-th
Dynamically assisted Schwinger mechanism and chirality production in parallel electromagnetic field
我们研究了在一个慢的强平行电磁场叠加一个快的弱微扰电磁场的情况下,从真空中产生粒子和手征。在Furry图像中,我们基于微扰理论导出了粒子和手征产生数的解析公式。利用该公式,我们解析地讨论了Schwinger机制和单光子对产生之间的相互作用和动力学辅助,阐明了平行慢强磁场的作用。我们还表明,动力学援助可以显着提高手征性生产,并可以产生相当数量的手征性,即使是大质量的粒子。唯象应用包括重离子碰撞和强激光实验进行了讨论。
2020-05-21 hep-ph hep-th nucl-th
Charge Emission from Near-Extremal Charged Black Holes
利用近视界几何的对称性,应用复标量场的量子场论,研究了近极值旋转带电和荷磁黑洞中带电标量对的自发产生.给出了对产生、真空持久性和吸收截面的解析表达式,并给出了光谱分布的热解释。近极值黑洞中的电子对产生可以分解为AdS中的Schwinger效应和Rindler空间中的Schwinger效应,从而度量了离极值的偏差。通过比较引力场和共形场论的吸收截面比和电子对产生率,在2点函数水平上证实了相关的全息对应关系.讨论了单极子的产生。
2019-03-21 gr-qc hep-th
Chiral Anomaly, Schwinger Effect, Euler-Heisenberg Lagrangian, and application to axion inflation
强电磁场中的粒子产生是固体物理、重离子碰撞、早期宇宙学和形式量子场论中反复出现的主题。本文讨论平行电场和磁场背景下的狄拉克方程。我们回顾了Schwinger粒子的产生率,阐明了手征反常方程的产生,并计算了带电费米子的感应电流。我们区分的贡献,从非微扰粒子生产,从运行的规范耦合常数和非线性的有效QED拉格朗日,并澄清这些贡献如何出现在一个单一的框架内。我们将这些结果应用于轴子膨胀。驱动宇宙暴胀子的赝标粒子与阿贝尔规范群之间的陈-西蒙斯耦合导致了规范场和带电费米子的双重产生。我们发现,由此产生的标量和引力波功率谱强烈依赖于费米子质量。
2020-02-28 astro-ph.CO cond-mat.mes-hall hep-ph
Magnetic instability in AdS/CFT : Schwinger effect and Euler-Heisenberg Lagrangian of Supersymmetric QCD
为了揭示夸克的Schwinger效应,即,夸克和反夸克的对产生过程,我们利用AdS/CFT对应导出了强耦合下的真空衰变率。磁场,除了负责对创建的电场,导致对速率的显着影响,并且在RHIC/LHC重离子碰撞等实验中也很重要。本文通过引力对偶得到了N=2超对称QCD的完整Euler-Heisenberg拉格朗日量,研究了既有常电场又有常磁场作为外场的Schwinger机制.我们确定的夸克质量和温度依赖的拉格朗日量。与零磁场的情况形成鲜明对比,我们发现虚部,从而真空衰减率,发散在无质量零温度极限。这可能与强磁场中QCD真空的强不稳定性有关。拉格朗日量的实部作为非线性电磁响应的生成函数,并且被发现使得Cotton-Mouton效应消失。有趣的是,我们的Schwinger / Cotton-Mouton效应的结果与N=2超对称QED的结果完全一致。
2014-04-03 hep-th
Magnetic-monopole resummation justifies perturbatively calculated collider production cross sections
King’s College London(伦敦国王学院);University of Valencia and CSIC(瓦伦西亚大学和西班牙国家研究委员会);National Technical University of Athens(雅典国立技术大学);Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC – Universitat de València(瓦伦西亚大学与西班牙国家研究委员会联合粒子物理研究所);University of Alabama(阿拉巴马大学)
本文通过Dyson-Schwinger方法对磁单极子进行一阶重正化,揭示了非微扰紫外固定点结构,首次为树级Drell-Yan和光子融合过程的碰撞实验提供了理论依据,同时通过磁单极子质量限制约束重正化EFT参数。
2026-08-10 hep-ex hep-ph hep-th
The Schwinger Mechanism, the Unruh Effect and the Production of Accelerated Black Holes
我们计算了当加速的Unruh“盒”被浸没在恒定电场中的“二能级离子”取代并在二次量子化中处理时,对加速的Unruh“盒”跃迁振幅的修正。有两种修正,那些由于反冲效应引起的动量转移和那些由于对创建。总之,这些修正表明,有一个直接的关系对创建振幅描述的海森堡-欧拉-施温格机制和Unruh效应,即热化的加速系统在温度$a/ 2 π$,其中$a$是加速度。特别是,这两种效应之间有一种物理上的一致性,其起源是支配对产生速率的欧几里得作用在提供Unruh温度时充当熵。考虑到带电黑洞在电场中的成对产生,这些关系解释了为什么黑洞是在热平衡下从真空中产生的,即它们的霍金温度等于它们的昂鲁温度。
1996-11-14 hep-th
Charge quantization conditions based on the Atiyah--Singer index theorem
利用二维Atiyah-Singer指数定理,导出了电荷$e$和磁荷$g$的Dirac量子化条件$eg=n/2$($n \in \Bbb Z$)和Schwinger量子化条件$eg=n$($n \in \Bbb Z$).为了计算狄拉克算符的零模数,求解了磁背景球上的无质量狄拉克方程。
2006-06-21 hep-th math-ph math.MP
Observation of Analogue Dynamic Schwinger Effect and Non-Perturbative Light Sensing in Lead Halide Perovskites
Institute of Science and Technology Austria(奥地利科学技术研究所);Aarhus University(奥胡斯大学);King Abdullah University of Science and Technology(阿卜杜拉国王科技大学)
本文证明甲基溴化铅钙钛矿表现出类比动态 Schwinger 效应,并利用该非微扰效应实现了对电场的高灵敏传感及非参量上转换过程的放大,为超宽光谱光探测提供了新途径。
2025-08-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci hep-th
Effective field theory of magnon: Dynamics in chiral magnets and Schwinger mechanism
我们发展了自旋系统的有效场理论描述,在破缺效应的存在下:磁场,单离子各向异性,和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。从自旋系统的晶格描述出发,我们证明了对应于上述效应的破缺项可以作为背景(或伪)$\SO(3)$规范场和对称张量表象中的标量场的组合而纳入有效场论,并最终固定在它们的物理值上.我们利用有效场论研究了非均匀基态的模谱,重点研究了一维非均匀态,如螺旋态和螺旋态。虽然螺旋和螺旋基态有一个共同的特征,即支持与平移对称破缺相关的无间隙Nambu-Goldstone模式,但它们具有质的不同的色散关系:在螺旋相中各向同性,而在螺旋相中各向异性。我们还讨论了由非均匀磁场引起的磁振子产生,并找到了一个类似于Schwinger公式的公式。我们的磁振子产生公式给出了一个有限的反铁磁体的速率,和铁磁体的消失率,而亚铁磁体之间的两种情况下插值。
2020-09-14 cond-mat.mes-hall hep-th
Acceleration as a circular motion along an imaginary circle: Kubo-Martin-Schwinger condition for accelerating field theories in imaginary-time formalism
本文在虚时间形式体系中研究均匀加速热场论,证明加速 KMS 条件对应于绕欧几里得 Rindler 视界点的整数倍旋转及虚固有时边界条件,为格点模拟 Hawking-Unruh 效应等奠定基础。
2025-02-19 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-lat