紧致化宇宙弦时空中的费米子真空极化

我们研究了沿轴紧致化的宇宙弦几何中，带电大质量费米子场的费米子凝聚 (FC) 和能量 - 动量张量的真空期望值 (VEV)。此外，我们假设存在两种类型的磁通量：一种沿宇宙弦运行，另一种被紧致维度所包围。这些通量在 VEV 上引起了类似 Aharonov-Bohm 的效应。VEV 被分解为两部分：一部分对应于未紧致化的直宇宙弦几何，另一部分是由弦轴紧致化诱导的拓扑部分。这两部分贡献均为磁通量的偶周期函数，其周期等于磁通量子。对于直宇宙弦部分和拓扑部分，真空能量密度均等于径向应力。此外，对于直宇宙弦部分，轴向应力等于能量密度；然而，对于大质量费米子场，拓扑部分并不出现这种情况。关于对磁通量的依赖性，费米子凝聚和真空能量密度既可以为正也可以为负。此外，对于靠近弦的点，VEV 的主要贡献来自直宇宙弦部分，而在远距离处拓扑部分占主导地位。除了真空态的局部特征外，我们还评估了由弦诱导的拓扑 Casimir 能量中的部分。