宇宙初期における電弱相転移のダイナミクス

早期宇宙电弱相变动力学

• 批准号: 08740202
• 负责人: 横山 順一
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08740202/
• 关键词: 宇宙初期; 相転移; Higgs場; ランジェバン方程式; 有限温度の場の理論; 電弱相互作用

素粒子相互作用の標準理論のHiggs場に対して有限温度に於いてclosed time pathの経路積分を用いて実効作用汎関数を求め、そこからHiggs場の期待値に対する近似的な運動方程式を導出した。実効作用の虚部は運動方程式においてはノイズとして働く。この定式化では散逸項を第一原理から出すことができないために、ここでは統計力学を用いて揺動散逸関係を課すことにより、これを求めた。この運動方程式のノイズ項の相関は、Higgs場と相互作用している粒子のグリーン関数の自乗で与えられるが、今有限温度を考えているため、フェルミオンとの相互作用による場合とボソンとの相互作用による場合とで振る舞いが大きく異なる。前者は空間的にランダムなノイズとなるが、後者はべき乗則で減衰する相関を持つ。そこで本研究ではそれぞれのノイズの影響を個別に調べるために、ボソンノイズだけのある場合とフェルミオンノイズだけのある場合について数値解析を行った。その結果、前者は臨界温度での場の一様性を損なわないが、後者により、真真空と偽真空が混ざり合った状況が実現することがわかった。実際の相軽移では両方のノイズが同程度の強さで存在することから、実際の相転移はフェルミオンノイズのために一次とはならず、二次相転移的に進行することが結論された。従ってこの相転移時にバリオン非対称の生成を行うのは不可能であることがわかった。このほか、標準理論のHiggs場には非位相的なストリング解があることが知られているが、これは実際の相転移では、場の自由度が大きすぎるために、生成しないことがわかった。

Pigment particle interaction の standard theory の Higgs field に し seaborne て limited temperature に in い て closed time path の 経 path integral を い て be sharper role pan masato number を め, そ こ か ら の expect Higgs field numerical に す seaborne る approximate な movement equations derived を し た. The actual action <s:1> imaginary part <s:1> motion equation にお にお て ノ ノ ノ ズと て て く. こ の demean で は dissipative term を first principle か ら out す こ と が で き な い た め に, こ こ で は statistical mechanics を with い て 揺 dynamic dissipation masato is lesson を す こ と に よ り, こ れ を o め た. こ の motion equation is の ノ イ ズ item の phase masato は interaction, the Higgs field と し て い る particle の グ リ ー ン masato number の since 乗 で and え ら れ る が, this limited temperature を exam え て い る た め, フ ェ ル ミ オ ン と の interaction に よ る occasions と ボ ソ ン と の interaction に よ る occasions と で vibration る dance い が big き く different な る. The former <s:1> space has a にラ ダムなノ ダムなノ ダムなノ ズとなるが ズとなるが ズとなるが ズとなるが ズとなるが ズとなるが ズとなるが ズとなるが ズとなるが, while the latter has a で べ 乗 乗 乗 that is で decaying する is related to を holding にラ. そ こ で this study で は そ れ ぞ れ の ノ イ ズ の influence を に individually adjustable べ る た め に, ボ ソ ン ノ イ ズ だ け の あ る occasions と フ ェ ル ミ オ ン ノ イ ズ だ け の あ る occasions に つ い て line the numerical analytical を っ た. そ の results, the former は critical temperature で の field の a others in sexual を loss な わ な い が, the latter に よ り, true vacuum が と pseudo ざ り close っ た condition が be presently す る こ と が わ か っ た. Be interstate 軽 の phase shift で は struck party の ノ イ ズ が with strong degree の さ exist で す る こ と か ら, planning the event be の phase shift は フ ェ ル ミ オ ン ノ イ ズ の た め に a と は な ら ず, quadratic phase planning shift に す る こ と が conclusion さ れ た. When the phase of 従って とがわ 転 転 is shifted, the にバリ <s:1> <s:1> <s:1> non-symmetrical <e:1> generates を rows う <s:1> 転 is である impossible である である とがわ った った った った った った った った った った is った. こ の ほ か, standard theory の Higgs field に は non phase な ス ト リ ン グ solution が あ る こ と が know ら れ て い る が, こ れ は be international planning の phase shift で は, large field の dof が き す ぎ る た め に, generate し な い こ と が わ か っ た.

项目成果

長澤倫康,横山順一: "Are nontopological strings produced at the electroweak phase transition?" Physical Review Letters. 77. 2166-2169 (1996)

Michiyasu Nagasawa、Junichi Yokoyama：“非拓扑弦是在电弱相变时产生的吗？物理评论快报”77. 2166-2169 (1996)

瀬戸直樹,横山順一 他: "Nonlinear evolution of the genuus Statistics with Zeldovich approx" Astrophysical Journal Supplement. (印刷中). (1997)

Naoki Seto、Junichi Yokoyama 等人：“天才统计的非线性演化与 Zeldovich 近似”天体物理学杂志增刊（1997 年）。

長澤倫康,横山順一: "On the Jeans instability during the QCD phase transition" Progress of Theoretical Physics. 97. 173-178 (1997)

Michiyasu Nagasawa、Junichi Yokoyama：“论 QCD 相变期间的 Jeans 不稳定性”理论物理进展 97. 173-178 (1997)。

横山順一: "Formation of MACHO-PBH in inflationary cosmology" Astronomy and Astrophysics. (印刷中). (1997)

Junichi Yokoyama：“膨胀宇宙学中 MACHO-PBH 的形成”天文学和天体物理学（1997 年）。

横山順一,山口昌英: "Numerical analysis of a weakly first-ordor phase transition" Proc.18th Texas Symposium. (印刷中). (1997)

Junichi Yokoyama、Masahide Yamaguchi：“弱一阶相变的数值分析”Proc.18th Texas Symposium（正在出版）。