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多场真空衰变的高效数值解法

广义相对论与量子宇宙学 2017-02-01 v3 高能物理 - 理论

摘要

在多于一个场空间维度的情况下,寻找描述气泡成核的数值解是出了名的困难。传统的打靶法由于场演化作为初始条件的函数在宏观距离上具有极端的非线性而失效。最小化方法往往因为依赖于离散函数空间的高维性,而在场数量较多时变得缓慢或不精确。我们提出了一种寻找解的新方法,该方法既非常高效又能应对非线性。我们的方法直接积分运动方程,仅在少量连接点处除外,因此我们不需要为函数引入离散域。这种基于多重打靶法的方法通常能在不到一分钟的时间内找到涉及三个场的解,并能在约一小时内找到涉及八个场的解。我们包含了一个用于 Mathematica 的数值包,实现了此处描述的方法。

关键词

引用

@article{arxiv.1610.06594,
  title  = {Efficient numerical solution to vacuum decay with many fields},
  author = {Ali Masoumi and Ken D. Olum and Benjamin Shlaer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1610.06594},
  year   = {2017}
}

备注

19 pages, 7 figures, few typos fixed, improved method for calculation of action included. More detailed comparison with other techniques is included