双希格斯二重态模型中南部单极子的动力学——宇宙学单极子对撞机——

我们研究了双希格斯二重态模型中的南部单极子动力学，该单极子是一种由两侧相反的两条拓扑 $Z$ 弦（$Z$ 通量管）连接的磁单极子。当希格斯势具有整体 $U(1)$ 和 $\mathbb{Z}_2$ 对称性时，该单极子是运动方程拓扑稳定的解。在本文中，我们考虑了没有 $\mathbb{Z}_2$ 对称性的更一般情况，发现它不再是静态解，而是沿着 $Z$ 弦运动，受到较重弦的牵引。在解析地构造出单极子的渐近形式后，我们使用数值松弛法确认了这种运动。此外，我们基于类点近似分析了单极子的实时动力学。结果表明，如果早期宇宙中存在带有单极子的长弦网络，单极子会像同步加速器一样加速到接近光速并辐射电磁波，随后在弦上与反单极子碰撞。我们将这一碰撞事件称为宇宙学单极子对撞机，它能够产生比我们今天在大型强子对撞机（Large Hadron Collider）上看到的重得多的粒子。