Ожидаемое значение вакуума

Тип ожидаемого значения оператора

В квантовой теории поля вакуумное математическое ожидание (также называемое конденсатом или просто VEV ) оператора — это его среднее или математическое ожидание в вакууме . Вакуумное математическое ожидание оператора O обычно обозначается как. Одним из наиболее широко используемых примеров наблюдаемого физического эффекта, возникающего в результате вакуумного математического ожидания оператора, является эффект Казимира . ${\displaystyle \langle O\rangle .}$

Это понятие важно для работы с корреляционными функциями в квантовой теории поля . Это также важно при спонтанном нарушении симметрии . Примеры:

• Поле Хиггса имеет вакуумное математическое ожидание 246 ГэВ . ^[1] Это ненулевое значение лежит в основе механизма Хиггса Стандартной модели . Это значение определяется выражением , где M _W — масса W-бозона, приведенная константа Ферми и g — слабая изоспиновая связь, в натуральных единицах. Это также близко к пределу самых массивных ядер - v = 264,3 Да . ${\displaystyle v=1/{\sqrt {{\sqrt {2}}G_{F}^{0}}}=2M_{W}/g\approx 246.22\,{\rm {GeV}}}$ ${\displaystyle G_{F}^{0}}$
• Киральный конденсат в квантовой хромодинамике , примерно в тысячу раз меньший, чем указано выше, придает кваркам большую эффективную массу и различает фазы кварковой материи . Это лежит в основе основной массы большинства адронов.
• Глюонный конденсат в квантовой хромодинамике также может быть частично ответственен за массы адронов.

Наблюдаемая лоренц-инвариантность пространства-времени допускает только образование конденсатов, которые являются скалярами Лоренца и имеют исчезающий заряд . ^{[ нужна цитата ]} Таким образом, фермионные конденсаты должны иметь вид , где ψ — фермионное поле. Аналогично , тензорное поле G _µν может иметь только скалярное математическое ожидание, такое как . ${\displaystyle \langle {\overline {\psi }}\psi \rangle }$ ${\displaystyle \langle G_{\mu \nu }G^{\mu \nu }\rangle }$

Однако в некоторых вакуумах теории струн обнаруживаются нескалярные конденсаты. ^{[ который? ]} Если они описывают нашу Вселенную , то можно наблюдать нарушение симметрии Лоренца .

Смотрите также

• Корреляционная функция (квантовая теория поля)
• Темная энергия
• Спонтанное нарушение симметрии
• Энергия вакуума
• Аксиомы Вайтмана

Рекомендации

1. Амслер, К.; и другие. (2008). «Обзор физики элементарных частиц». Буквы по физике Б. 667 (1–5): 1–6. Бибкод : 2008PhLB..667....1A. doi :10.1016/j.physletb.2008.07.018. hdl : 1854/LU-685594 . S2CID  227119789. Архивировано из оригинала 12 июля 2012 г. Проверено 4 сентября 2015 г.