通过含时 θ 角理解无质量 QED 中的反常粒子产生
高能物理 - 理论
2022-10-19 v1 宇宙学与河外天体物理
高能物理 - 唯象学
摘要
麦克斯韦方程意味着,在非零 背景下,变化的 θ 项产生 。一个有趣的例子是 Witten 效应,其中磁单极子变为双重子,然而在费米子的精确无质量极限下它应当消失。Callan 通过单极子周围存在类似轴子的有效自由度(大致是费米子的相位)理解了该现象的机制。该轴子构型抵消了 θ 项的作用。现在,手性反常意味着非零的 会在系统中诱导出手性电荷。问题在于,当我们在讨论中计入类轴子自由度时,手性电荷是否在无质量极限下产生。该讨论与时变 θ 背景下的重子生成机制相关。我们通过将无质量 QED 系统约化为二维 QED,求解了含时 θ 的无质量 QED。我们证明了在静磁场背景下两种情况均会发生手性电荷生成:磁单极子和均匀磁通。对于单极子情形,手性电荷从单极子流出,同时抵消了 Witten 效应。另一方面,对于均匀磁通情形,反向反应的影响不可忽略,给出了更非平凡的时间依赖关系。我们还讨论了它们对重子生成的启示。
引用
@article{arxiv.2206.07402,
title = {Understanding anomalous particle production in massless QED via time-varying $\theta$ angle},
author = {Yu Hamada and Ryuichiro Kitano and Ryutaro Matsudo and Kyohei Mukaida},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.07402},
year = {2022}
}
备注
33 pages, 2 figures