由弦连接的非阿贝尔单极子的形成

我们研究了一个模型中单极子和弦的形成，该模型中 $SU(3)$ 自发破缺为 $U(2)=[SU(2)\times U(1)]/\mathbb{Z}_2$，随后破缺为 $U(1)$。第一次对称性破缺产生了同时带有 $SU(2)$ 和 $U(1)$ 荷的单极子，因为真空流形是 $\mathbb{C} P^2$。为了研究这些单极子的形成，我们明确描述了一种检测 $\mathbb{C} P^2$ 上拓扑非平凡映射的算法。第二次对称性破缺产生了连接单极子 - 单极子对或单极子 - 反单极子对的 $\mathbb{Z}_2$ 弦。当弦将单极子拉近时，它们可能形成电荷为 2 的稳定单极子，或者发生湮灭。我们确定了弦的长度分布以及在第二次对称性破缺后幸存的单极子比例。文中还讨论了这对大统一模型等更大对称群自发破缺产生的拓扑缺陷的可能启示。