超导Sigma弦及其鼓状Vorton的热稳定化

我们讨论了与热背景中稳定化嵌入弦相关的若干问题。特别地，我们证明此类弦通常在适度低温下会变为超导的，从而增强其稳定性。随后，我们提出了一类新的缺陷——鼓状vorton，当在势中添加一个小的对称性破缺项时即会出现此类缺陷。我们在O(4) sigma模型的框架内展示了这些要点，该模型与QCD标度以下的强子动力学相关。该模型允许“嵌入缺陷”（通过施加嵌入约束，从更简单——此处为O(2)对称——模型获得的拓扑缺陷位形），它们在零温下的完整模型中是不稳定的，但在适度高温的热气体中可以被稳定化（通过与光子的电磁耦合）。此处表明，在嵌入缺陷稳定化阈值以下，仍将存在稳定的宇宙弦缺陷。然而，它们将不是对称嵌入涡旋类型，而是“非对称”涡旋类型，并且自动具有超导性。在存在弱对称性破缺项时（如将O(4)模型用于强子动力学时自然产生的那样），这些弦成为新型宇宙sigma膜的边界，其张力由pion质量给出。弦电流随后将使一个圈能够达到一个（经典上）稳定的平衡态，该态不同于“普通”vorton态之处在于有一个sigma膜以鼓状位形横跨其中。然而，如果对称性破缺过强，此类缺陷将被完全失稳——由于pion质量相当大，在O(4) sigma模型的强子物理应用中即被发现属于此种情形。