快子不稳定性和自发对称破缺的动力学

自发对称破缺通常是由于标量场在其有效势顶部（$\phi = 0$ 处）附近的快子（旋节线）不稳定性引起的。天真地，人们可能期望场 $\phi$ 从有效势的顶部下落，然后在有效势最小值（$\phi = v$ 处）附近经历一个振幅为 O(v) 的长振荡阶段，直到将其能量给予在此过程中产生的粒子。然而，最近发现快子不稳定性会迅速将大部分势能 V(0) 转换为标量场碰撞经典波的能量。这种转换被称为“快子预加热”，其效率如此之高，以至于对称性破缺通常在场分布向其有效势最小值滚动过程中的单次振荡内完成。在本文中，我们详细描述了快子预加热，并表明该过程的动力学关键取决于有效势在其最大值附近的形状。在最简单的模型中，其中 $V(\phi) \sim -m^2\phi^2$，该过程仅由快子不稳定性引起，而在 $V(\phi) \sim -\lambda\phi^n$（n > 2）的理论中，会遇到隧穿效应、快子不稳定性和气泡壁碰撞的综合效应。