含引力的假涡旋的隧穿衰变

我们研究了在含引力的三维时空中涡旋对对称性破缺假真空隧穿衰变的影响。所考虑的情形是初始态并非均匀的假真空，而是包含假涡旋。所探讨的问题是，涡旋的存在是否会对真空衰变产生显著的催化效应，如果是，在何种条件下产生。在研究了涡旋的存在性与性质后，我们利用多种技术探讨了它们通过量子隧穿的衰变率。特别地，对于所谓的薄壁涡旋，我们设计了一族单参数构型，从而允许对隧穿进行量子力学计算。同样对于薄壁涡旋，我们采用了内部与外部时空之间的Israel连接条件。匹配这两个时空揭示了一个衰变通道，其导致一个不稳定的、膨胀的涡旋。我们发现，作为衰变率主导因子的涡旋隧穿指数，是Coleman-de Luccia气泡的一半。这意味着涡旋寿命短暂，即使对于低涡旋密度也具有宇宙学意义。在引力常数趋于零的极限下，我们平滑地恢复了之前关于无引力模型中假涡旋衰变的结果。