Calorons, monopoles and stable, charged solitons
本文讨论calorons的组成monopoles与拓扑粒子模型中具有长程Coulombic相互作用的稳定带电拓扑solitons之间的相似性，指出其可类比为具有量子化电荷和有限质量的电子与正电子。
2023-06-30 hep-lat hep-ph
Phenomenology of the Higgs sector of a Dimension-7 Neutrino Mass Generation Mechanism
在标准模型中加入一个同位旋$3/2$标量四重态和两个类矢量等三重态轻子，重新讨论了7维中微子质量产生机制.我们讨论了这个模型的带电标量的LHC现象，补充了电弱精度和轻子味违反约束。我们特别注意三重电荷和双电荷的成分。我们专注于相同的符号，三轻子签名起源于三重带电标量和发现达到600 - 950 GeV在3 ab $^{-1}$的积分亮度在大型强子对撞机。另一方面，双电荷希格斯粒子一直是对撞机搜索很长一段时间的对象，我们展示了如何目前的边界上的质量取决于粒子谱的理论。标准模型Higgs粒子到一对光子的衰变率的测量结果也会对模型参数空间产生强约束。
2018-02-26 hep-ph
Q-Monopole-Ball: A Topological and Nontopological Soliton
磁单极子和Q球分别是拓扑孤子和非拓扑孤子的例子。一个新的孤子状态与拓扑和非拓扑电荷也存在，给定一个门耦合到一个额外的标量场$S$与全球$U(1)$对称性的一个新的扇区。这种新的状态，Q球，比一个孤立的Q球更稳定，它可以稳定地裂变成单极子和自由的$S$粒子。稳定的Q-球可以包含大的磁荷，提供了一种新的非引力机制将带相同电荷的单极子结合在一起。它们可能是由早期宇宙的相变产生的，并解释了所有的暗物质。
2021-11-19 hep-ph hep-th
Non-Abelian Monopoles as the Origin of Dark Matter
我们认为，暗物质可能部分由稀释的t Hooft-Polyakov单极气体构成。我们通过使用耦合到对偶动力学混合项$ F{\tilde {\cal G}}$的Georgi-Eschhow模型得出这个结论，其中$F$是电磁场，${\cal G}$是't Hooft张量。我们表明，这些单极子进行（麦克斯韦）电和（Georgi-Schnehow）磁荷和电荷量子化条件的修改方面的一个无量纲的实参数。这个参数可以从毫荷电粒子实验中确定。
2016-03-01 hep-ph hep-th
Monopoles and Quark Confinement: Introduction and Overview
我们（试图）教学解释如何单极出现在QCD中，为什么最大阿贝尔（MA）规范是“特殊的”为量子力学研究，阿贝尔投影MA规范，其产生的自由度（光子，单极子和带电物质场），和QCD等效的行动，在这些自由度。然后，我们转向更近期的发展主题：阿贝尔优势，大$N$行为的阿贝尔投影QCD，质量的带电物质场，一个有效的光子的概念，通过整合出的带电物质场，和遇到的问题，在最近的评估这一有效的行动，使用微正则恶魔方法的晶格。
1994-06-20 hep-lat hep-ph
Scattering Amplitudes for Monopoles: Pairwise Little Group and Pairwise Helicity
在壳方法特别适合于探索电磁带电物体的散射，对于这些物体，没有局部和洛伦兹不变的拉格朗日描述。在本文中，我们将展示如何构建一个洛伦兹不变的S-矩阵的电磁带电粒子的散射，而不必参考狄拉克弦。一个关键因素是我们对庞加莱群的多粒子表示的基本理解的修正。令人惊讶的是，电磁散射的渐近状态转换与一个额外的小群相，与成对的带电粒子和带电粒子。对应的“成对螺旋度”被确定为每个电荷-自旋对的电荷的量子化“叉积”，$e_1 g_2 - e_2 g_1$，并且表示存储在渐近电磁场中的额外角动量。我们定义了一种新的成对旋量-螺旋度变量，它可以作为电磁散射振幅的一个额外的积木。然后，我们构造了最一般的3点S-矩阵元素，以及完整的分波分解的$2\to 2$费米子-S-矩阵。特别是，我们推导出著名的螺旋翻转在最低的分波作为一个简单的后果广义自旋螺旋选择规则，以及较高的分波的全角度依赖。我们的建设提供了一个显着的新成就的壳程序，成功的拉格朗日描述到目前为止失败。
2020-09-29 hep-ph hep-th
More on core instabilities of magnetic monopoles
在本文中，我们提出了新的结果的核心不稳定性的't Hooft Polyakov单极，我们以前的报告。这种不稳定性，其中的球形核心在一个环形衰减，通常发生在模型中的电荷共轭是衡量。在本文中，我们还讨论了第三个可能的配置表示为“分裂核心”，这给我们带来了一些细节的数值方法，我们采用。我们认为，一个核心的不稳定性的t Hooft Polyakov型单极子是一个相当通用的功能模型与带电希格斯粒子。
2003-06-13 hep-ph hep-th
Monopole Chains in the Compact Abelian Higgs Model with doubly-charged Matter Field
本文研究了荷Q=2的格点紧致阿贝尔Higgs模型物质场中拓扑缺陷的性质。我们发现，单极子和反单极子形成链状结构，在限制/对称相是密集的。在这个阶段，上述结构解释了单电荷的限制和双电荷测试粒子之间的弦的断裂。这一观察有助于理解，一旦在胶子动力学的阿贝尔投影中考虑到非对角胶子，它如何在这个框架中再现伴随电荷的弦断裂。
2004-12-09 cond-mat.supr-con hep-lat hep-ph
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
Ion scattering on monopoles
自从狄拉克建立了磁单极子的存在与电荷量子化之间的关系以来，磁单极子一直是人们感兴趣的课题。狄拉克量子化条件赋予了磁粒子巨大的磁荷。我们研究了带电离子被单极子的散射，并利用后向散射技术设计了一种探测物质中束缚的单极子的方法。
2018-09-12 hep-ph
Effective action of magnetic monopole in three-dimensional electrodynamics with massless matter and gauge theories of superconductivity
本文计算了无质量玻色子和费米子三维电动力学中磁粒子的单圈有效作用量，发现它包含一个红外对数。因此，当无质量物质种类的数量足够大时，单极子被抑制，并且在弱耦合极限中带电粒子是自由的。这一结果对高温超导体的规范理论提供了一定的支持。它还提供了一种机制，通过该机制，可以抑制具有一个单位的普通电荷的激发的层间隧穿，而允许具有双电荷的物体的层间隧穿。
1993-11-05 hep-ph
Magnetic Monopoles: Theoretical Insights into the Cosmic Ray Conundrum
本文探讨了超高能光子探测磁单极子的潜力，并基于Staruszkiewicz的红外电磁场量子理论，提出孤立磁单极子可能因Hilbert空间范数正定性而在物理上无法实现，为宇宙射线难题及未观测到单极子提供了理论解释。
2025-07-14 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Confinement in three dimensional magnetic monopole--dipole gas
研究了单极子和点状磁偶极子稀等离子体中带电粒子的约束。我们计算了无限分离的测试粒子之间出现的弦的张力。在等离子体的其他参数一定的情况下，弦的张力是偶极密度的增函数。我们的结果限制规范理论的相关性进行了讨论。
2000-11-14 hep-lat hep-ph hep-th
Axion Mass from Magnetic Monopole Loops
我们证明了与阿贝尔规范场相互作用的轴子从磁单极子环中获得一个势。这是威滕效应的结果：轴子场使单极子获得电荷，并改变它们的能谱。轴子势也可以被理解为一种瞬子效应，是由于欧几里德双世界线缠绕在其双子集体坐标上。我们计算这种效果，它具有共同的特点与nonabelian瞬子和欧几里得膜瞬子。为了提供一致性检查，我们认为，这种轴子潜在的消失在一个无质量的带电费米子的存在下，它是强大的，对存在较高的导数校正的有效拉格朗日。最后，作为连接粒子唯象学现象学和宇宙学的第一步，我们讨论的制度中，这种潜力是重要的，在确定暗物质遗迹丰度在一个隐藏的部门包含一个阿贝尔规范群，单极子和轴子。
2021-05-20 hep-ph hep-th
Effective Abelian Lattice Gauge Field Theories for scalar-matter-monopole interactions
本文构建含混合类陈–西蒙斯项的双$U(1)$有效规范场论，并通过格点研究揭示破缺相中磁单极子源诱导动力学类单极子构型。
2024-01-22 hep-lat hep-ph hep-th
The compact Q=2 Abelian Higgs model in the London limit: vortex-monopole chains and the photon propagator
研究了三维时空中具有双荷Higgs场的紧致Abel Higgs模型的禁闭性质和拓扑性质。我们考虑模型的伦敦极限。我们发现，单极子形成链状结构（保持在一起的ANO涡）的存在是必不可少的，同时获得永久限制单带电粒子和双带电粒子之间的字符串跨越的断裂。在禁闭阶段，链形成了膨胀的团簇，而在解除禁闭（希格斯）阶段，链的大小是有限的。所描述的图象与封闭的非阿贝尔规范模型中的阿贝尔涡旋图象和中心涡旋图象的综合十分相似。利用朗道规范中的光子传播子研究了真空的屏蔽性质。
2005-02-17 cond-mat.supr-con hep-lat hep-ph
Accounting for monopole configurations in Yang-Mills theory in three Euclidean dimensions
由$\B^a(x) \cdot \B^b(x)$（其中$\B^a(x)$为非阿贝尔磁场，a= 1，2，3）的三个本征函数提供的规范变换揭示了杨-米尔斯场的拓扑结构.特别是，它给出了与“光子”和无质量带电矢量玻色子相互作用的狄拉克单极子。在每个磁偶极子场对应于磁偶极子的无穷小平移，并提供了一个集体坐标的功能措施。等离子体的巨正则配分函数与杨-米尔斯场与某些标量场相互作用的局域场论完全等价。这集成了拓扑自由度与扰动理论。
2008-10-29 cond-mat.stat-mech hep-ph hep-th
Domain walls and magnetic monopoles in Grand Unified Models
Physics Department, Arizona State University（亚利桑那州立大学物理系）
研究SU(3)非阿贝尔规范理论中磁单极子的形成，发现其数密度关键依赖于参数ε，该参数控制有偏畴壁的丰度与衰变，小ε可解决宇宙单极子过剩问题，并预言随机引力波背景和磁荷黑洞。
2026-06-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Constraining magnetic monopoles and multiply charged particles with diphoton events at the LHC
Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC – Universitat de València（粒子物理研究所，西班牙科学理事会-瓦伦西亚大学）；Department of Physics and Astronomy, University of Alabama（阿拉巴马大学物理与天文学系）
利用LHCRun2数据研究双光子产生过程，通过有效场论和Born-Infeld场景约束磁单极子和多电荷粒子的质量上限。
2026-10-14 hep-ex hep-ph
Theoretical and Experimental Status of Magnetic Monopoles
Tevatron激发了人们对磁单极子的新兴趣。首先是1998年根据金兹伯格和合作者的理论，对垄断者的虚拟生产进行了D0限制。2000年，费米实验室E882的第一个实验结果被报道，该实验从CDF和D0探测器中寻找与元素结合的真实磁荷粒子。这也需要理论上的新发展。讨论了磁荷质量实验极限的现状，以及目前磁荷理论的局限性。
2001-11-06 hep-ph
Physics reach of MoEDAL at LHC: magnetic monopoles, supersymmetry and beyond
MoEDAL是一个开创性的实验，旨在寻找新物理学的高度电离信使，如磁单极子或大质量（伪）稳定带电粒子，这些粒子被预测存在于标准模型之外的大量模型中。其开创性的物理学计划定义了一些可能产生革命性见解的场景，如有额外的维度或新的对称性，质量产生的机制是什么，磁荷存在，暗物质的性质是什么，以及大爆炸在最早的时候是如何发展的。教育和发展部的宗旨是在该领域的前沿迎接这些意义深远的挑战。现有的MoEDAL探测器的物理范围进行了讨论，重点搜索磁单极子，超对称（半）稳定的合作伙伴，双电荷希格斯玻色子，和奇异的结构，如黑洞残留物的模型与大的额外的空间维度和D-物质在一些膜理论。
2016-12-21 hep-ph
Theoretical and Experimental Status of Magnetic Monopoles
Tevatron激发了人们对磁单极子的新兴趣。首先是1998年根据金兹伯格和合作者的理论，对垄断者的虚拟生产进行了D0限制。在2000年和2004年，费米实验室E882的一项实验结果被报道，该实验从CDF和D0探测器中寻找与元素结合的真实磁荷粒子。最强的直接实验限制，从CDF合作，已在2005年报告。同年，HERA的H1合作报告了不太强但互补的限制。对这些实验的解释也需要理论上的新发展。从20世纪70年代到90年代，对点（狄拉克）和非阿贝尔单极子的早期实验和观测限制已经给出，偶尔有关于这种奇异粒子的短暂的正面证据。本文将介绍磁荷质量实验极限的现状，以及目前磁荷理论的局限性。
2006-02-22 hep-ex hep-ph hep-th
Milli-Magnetic Monopole Dark Matter and the Survival of Galactic Magnetic Fields
具有阿贝尔规范对称性的暗扇区可以通过动力学混合与普通物质相互作用。在这种情况下，破碎的黑暗$U(1)$的磁单极子将出现在我们的部门，作为普通电磁场下的受限毫磁带电物体。晕椭圆率约束显着约束暗磁库仑相互作用的强度。束缚基态，这在真空中是稳定的，没有磁荷或力矩，被证明成为量子力学不稳定的存在下，一个外部的，普通的磁场。如果这些国家的贡献sizably本地暗物质密度，他们可以提取显着的能量从银河系磁场，如果他们的衰变发生在银河系的时间scale.We修改和扩展这个“帕克界”银河系的磁能损失毫单极子，导致这些国家的最强的现有约束，满足我们的晕椭圆度界限，在很宽的范围内的质量。
2021-05-12 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Hunting magnetic monopoles and more with MoEDAL at the LHC
大型强子对撞机的MoEDAL实验经过优化，可以探测高度电离的粒子，如磁单极子，双子和在许多理论场景中预测的（多）带电稳定大质量粒子。MoEDAL部署在LHCb洞穴中，将被动核轨道探测器与磁共振捕获体积相结合，同时使用MediPix探测器阵列监测背景。探测器的概念和它的物理范围，重点给出了最近的结果单极。
2017-10-24 hep-ex hep-ph physics.ins-det
String Breaking and Monopoles: a Case Study in the 3D Abelian Higgs Model
研究了零温下具有紧规范场和基本荷Higgs场的三维Abel Higgs模型中跨在试探电荷之间的弦的破缺。与目前的预期一致，我们证明了弦断裂与单极子配对有关。然而，弦断裂并不伴随着普通的相变。
2002-10-10 cond-mat hep-lat hep-ph
Magnetic Charge Search for the BELLE II Detector
在麦克斯韦方程组中引入磁荷导致了对磁荷粒子（磁单极子）的广泛搜索。我们中的一个人（DF）开发的粒子模型为麦克斯韦对称方程组增加了一个额外的特征，即稳定的磁粒子应该具有与电子相同的电荷强度。我们还没有发现任何高能物理实验明确排除这种可能性。然而，在没有磁场的对撞机上进行的少数实验可能已经观察到这些1 e强度磁单极子的信号，作为mu+mu-产生速率的意外增强。由于没有任何这样的观测结果，我们将这些单位电荷磁单极子的质量下限暂定为4.5-5 GeV/c2。使用MC发电机的磁荷和跟踪这些事件通过一个简化的模型的BELLE II探测器，我们发现，中央漂移室的BELLE II具有显着的高效率触发磁荷轨道。我们建议BELLE II合作在2018年首次与碰撞光束一起运行时，对场强为1 e的稳定磁性带电粒子进行特定搜索。这将是第一次有人专门寻找这样的粒子。
2017-07-17 hep-ex hep-ph
Chiral symmetry breaking and monopoles in gauge theories
QCD单极子是磁荷准粒子，其在$T<T_c$的玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）产生电约束和通量管。QCD的“磁方案”提出，在解禁闭温度附近，在$T>T_c$上的非凝聚态散射对解释强耦合夸克-胶子等离子体（sQGP）的性质起着重要作用。本文研究了手征对称性破缺现象及其与磁单极子的关系。具体地说，我们研究了SU（2）介子背景下狄拉克算符在费米子零模基础上的本征值谱。我们发现，随着温度接近解除禁闭温度$T_c$从上面，本征值谱有一个有限的密度在$ω= 0$，表明存在手性缩合物。此外，我们还发现本征能隙的临界标度与三维伊辛模型中关联长度的标度以及晶格上单极子的BEC跃迁的标度是一致的。
2018-01-22 hep-ph nucl-th
MoEDAL: Seeking magnetic monopoles and more at the LHC
MoEDAL实验（位于LHC的单极和奇异探测器）旨在直接搜索磁单极子和其他高度电离的稳定或亚稳态粒子，这些粒子出现在标准模型之外的各种理论场景中。它的物理目标-在很大程度上补充了多用途大型强子对撞机探测器ATLAS和CMS-通过部署塑料核径迹探测器，结合捕获带电高度电离粒子的捕获体积和用于监测的TimePix像素设备来实现。本文重点介绍了LHC运行II探测器的现状和展望。
2015-11-05 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Searching for Magnetic Monopoles with the Earth's Magnetic Field
磁单极子在理论上早就被预测过，可能作为一个稳定的物体存在于我们的宇宙中。当磁单极子在星系中移动时，它们可能会被恒星和行星等天体捕获。在这里，我们提供了一种新的方法来寻找磁单极子通过检测地球的磁场的磁矩。利用Swarm卫星获得的六年多的公共地磁场数据，我们应用高斯定律测量总磁通量，它与地球内部的总磁荷成正比。为了解释卫星高度的长期变化，我们定义了一个高度重新缩放的磁通量，以减少占主导地位的磁偶极子的贡献。测得的磁通量与现有的不包含磁矩项的磁场模型一致。因此，我们将磁单极子在地球表面的磁场强度上限设定为$|B_{\rm m}| < 0.13$ nT（95%置信水平），该值小于地球磁场强度的$2\times 10^{-6}$。这限制了磁荷物体的丰度，包括具有大磁荷的磁性黑洞。
2021-03-10 astro-ph.EP hep-ph
