Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по физике
На правах рукописи
Курбанов Сердар Гельдимуратович
ЭФФЕКТЫ НАРУШЕНИЯ КИРАЛЬНОЙ ИНВАРИАНТНОСТИ, ЛОРЕНЦ-ИНВАРИАНТНОСТИ И ИЗОТОПИЧЕСКОЙ СИММЕТРИИ В ПЛОТНОЙ КВАРКОВОЙ СРЕДЕ В МОДЕЛЯХ ГРОССАЦНЕВЁ И НАМБУЦЙОНА-ЛАЗИНИО
01.04.02 - теоретическая физика А в т о р е ф е р а т диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук
Москва, 2012
Работа выполнена на кафедре теоретической физики физического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова.
Научный консультант: Доктор физико-математических наук, профессор В. Ч. Жуковский
Официальные оппоненты: Доктор физико-математических наук, профессор кафедры высшей математики факультета информатики Московского Государственного Университета Приборостроения и Информатики П. А. Эминов Доктор физико-математических наук, профессор кафедры квантовой теории поля и физики высоких энергий МГУ им. Ломоносова В. И. Денисов
Ведущая организация: Институт физики высоких энергий (ГН - ИФВЭ), г. Протвино
Защита диссертации состоится 2012 года в часов на заседании диссертационного совета Д 501.002.10 МГУ имени М.В. Ломоносова по адресу: 119991, г. Москва, ГСП-1, Ленинские Горы, МГУ, физический факультет, ауд..
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.
Автореферат разослан 2012 г.
Ученый секретарь диссертационного совета Д 501.002.10, доктор физико-математических наук Ю.В. Грац
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Диссертационная работа посвящена изучению формирования кварковых конденсатов в приближенных моделях КХД, описывающих сильное взаимодействие в пределе низких энергий, используя непертурбативные методы. В работе рассматриваются дополнительные факторы, способные приводить к образованию новых типов конденстатов или изменению условий возникновения конденсатов по сравнению с изначальной формулировкой моделей ГН и НЙЛ их авторами.
Модель ГН рассматривается в условиях нарушения лоренцинвариантности, на которое, по современным экспериментальным данным, накладывается сильное ограничение, таким образом, что величина массивного параметра, отвечающего за нарушение лоренц-инвариантновти, много меньше прочих массивных параметров теории. В работе показано, что нарушение лоренц-симметрии при некоторых условиях все же влияет на формирование кварк-антикваркового конденсата.
Модель НЙЛ применяется для исследования образования заряженного и нейтрального кварковых конденсатов в плотной кварковой среде. При этом исследуется возможность конденсации кварков в состояния, отличные от отднородного конденсата (в виде волн киральной и пионной плотности).
В диссертационной работе показано, что образование таких конденсатов возможно, и даже более вероятно, чем однородных. Исследован также фазовый портрет модели в зависимости от температуры, и показано, что при высоких температурах образование каких-либо конденсатов, в том числе неоднородных, становится невозможным, что является физически адекватным результатом, говорящим в пользу применимости данной модели.
Актуальность темы исследования.
Исследование приближенных моделей сильного взаимодействия, в частности, моделей четырехфермионного взаимодействия, достаточно популярно в текущий момент, несмотря на достаточно продолжительную историю изучения данных моделей. Интерес к исследованию состояния кварковой среды подогревается как принципиальной возможностью исследовать сильные взаимодействия при относительно низких температурах, так и ожидаемыми экспериментальными данными из экспериментов по столкновению тяжелых ионов.
Интересны также прикладные аспекты данного класса моделей, выходящие за рамки описания кварковой среды. Электромагнитные взаимодействия электронов в решетках полимеров, таких как полиацетилен, а также планарных атомных систем, таких как графен и фулерены, также эффективно могут быть описаны при помощи моделей четырехфермионного взаимодействия. В этом случае становится естественным рассмотрение моделей низкой размерности - двумерных или трехмерных. Это направление исследований также делает интересным перспективность применения данных материалов в технике, медицине и других отраслях. В частности, одним из интересных направлений исследований в данной области является исследование возможности некоторых полимеров обладать свойством высокотемпературной сверхпроводимости. Такие свойства этих материалов также исследуются с помощью моделей четырехфермионного взаимодействия, в частности, модели НамбуЦЙона-Лазинио, исследующейся в данной работе.
Исследования возможности слабого нарушения лоренц-симметрии также являются популярной темой, которой посвящено множество работ и обзоров в современной научной литературе. Рассмотрение данной темы может быть интересно как с точки зрения следствий возможного нарушения лоренц-симметрии, так и в связи с вопросами о фундаментальных причинах такого нарушения. В данной работе исследуется первый вопрос.
Целью работы является исследование моделей четырехфермионного взаимодействия, приближенно описывающих сильное взаимодействие в низкоэнергетических пределах, с дополнительными параметрами, влияющими на условия образования кварковых конденсатов и динамического нарушения киральной симметрии.
Научная новизна работы состоит в том, что в ней впервые:
1. исследована трёхмерная модель ГроссаЦНевё с введением члена, нарушающего лоренц-инвариантность, и показано влияние нарушения лоренц-инвариантности на условия динамического нарушения киральной симметрии в данной модели;
2. решена задача о размерной редукции модели ГроссаЦНевё с нарушением лоренц-инвариантности, явными вычислениями проведена операция размерной редукции;
3. исследована возможность образования неоднородного кваркантикваркового конденсата в форме волн киральной плотности в плотной изотопически неоднородной кварковой среде при наличии температуры T, описываемой моделью НамбуЦЙона-Лазинио. В присутствие химического потенциала и изотопического химического потенциала I найден термодинамический потенциал модели, построены фазовые диаграммы в переменных (T, ). Показано, что фаза однородной пионной конденсации занимает компактную область на фазовой диаграмме, тогда как фаза с наличием киральных волн плотности может занимать как ограниченную, так и неограниченную области;
4. исследована возможность образования киральных волн плотности в плотной кварковой среде в приближении нулевой массы кварков m = и при нулевой температуре. Показано, что пионные волны плотности более предпочтительны, чем однородный киральный конденсат, и фаза нормальной кварковой материи (безмассовый киральный конденсат) занимает лишь небольшую область на фазовой диаграмме. Также показано, что существует критическое значение химического потенциала , разделяющее области с пионными волнами плотности и однородным пионным конденсатом на фазовой диаграмме.
Практическая ценность диссертации определяется тем, что результаты работы могут быть использованы для определения типов и свойств образующихся кварк-антикварковых конденсатов в плотной кварковой среде, например, в экспериментах по столкновению тяжелых ионов, а также в центре массивных звезд. Кроме того, данные исследования применимы к эффективному описанию атомных систем таких как полиацетилен или графен, где кулоновские взаимодействия между электронами могут быть эффективно описаны с помощью моделей четырехфермионного взамиодействия. Исследование модели ГроссаЦНевё в условиях нарушенной лоренцинвариантности может быть использовано для установления новых ограничений сверху на параметры нарушения лоренц-инвариантности.
Апробация диссертации.
Основные результаты, вошедшие в диссертацию, докладывались на следующих конференциях:
Научная конференция ФЛомоносовские чтенияФ, секция физики, подсекция теоретической и математической физики, Москва, МГУ им. Ломоносова, 20Доклад в институте физики университета им. Гумбольдта в рамках стажировки по стипендии им. Эйлера, Берлин, Германия, 2015th Lomonosov Conference on elementary particle physics, Москва, МГУ им.
омоносова, 20Научная сессияЦконференция ЯФ ОФН РАН ФФизика фундаментальных взаимодействийФ, Москва, ИТЭФ, 20Публикации.
Основные результаты диссертации изложены в 5 опубликованных работах, список которых приводится в конце автореферата.
Структура и объем диссертации.
Диссертация состоит из пяти глав, включая введение и заключение, приложений к главам и списка цитируемой литературы, содержащего 86 наименований. Диссертация содержит 17 рисунков. Общий объем 93 страницы.
СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ Глава 1. Введение.
Рассматриваются свойства основной модели, описывающей сильное взаимодействие - квантовой хромодинамики (КХД), обсуждаются ее особенности и необходимость введения приближенных моделей сильного взаимодействия при низких энергиях. Перечисляются основные типы приближенных моделей и история их развития. Среди прочих моделей своей простотой и практичностью выделяются модели четырехфермионного взаимодействия - модели ГроссаЦНевё (ГН) и НамбуЦЙона-Лазинио (НЙЛ). Данные модели непосредственно связаны с работами по сверхпроводимости Н. Н. Боголюбова, В. Л. Гинзбурга, а также с моделью БардинаЦКупераЦШриффера (БКШ). Показывается область применимости данных моделей и современные направления исследований кварковой материи на их основе. Также обсуждается применение моделей данного типа для описания физических систем другой природы, нежели кварковая среда - в частности, применение их для описания планарных систем атомов углерода (графены), а также полимеров (полиацетилена).
Глава 2. Трехмерная модель ГроссаЦНевё с нарушенной лоренц-инвариантностью.
Во введении к данной главе обсуждается принципиальная возможность нарушения лоренц-инвариантности в теории поля, кратко описываются возможные источники нарушения лоренц-инвариантности в более фундаментальных теориях (таких как теория струн). Описываются модели, рассматривающие нарушение лоренц-инвариантности, в том числе дан наиболее общий вид лагранжиана, расширяющего стандартную модель за счет включения в него членов, нарушающих лоренц-инвариантность (лагранжиан расширенной Стандартной Модели, SME). Приведены методы экспериментального исследования величин параметров нарушения лоренцинвариантности и современные ограничения данных параметров.
В содержательной части главы рассматривается массивная (2+1)мерная модель ГроссаЦНевё с введением дополнительного члена b, нарушающего лоренц-инвариантность, действие которой в пространстве Евклида записывается в виде:
[ ] ( )G S[, ] = d3x j(j - ibj) + m - 2N где j = 1, 2, 3.
Рассмотрены 2 случая - действительный и чисто мнимый вектор b. Для действительного вектора b используются обозначения: b = b2 + b2 + b2 1 2 модуль вектора b, для чисто мнимого вектора b = i где b - действительb: b, 2, 3), 1 2 ный вектор с компонентами (1, b b b = b2 + b2 + b2 - модуль вектора b b.
Исследован эффективный потенциал модели Veff в этих случаях.
Для линеаризации лагранжиана используется преобразование Хаббарда - Стратоновича и вводится дополнительное скалярное поле (x), которое в дальнейшем полагается не зависящим от координат. Итоговый эффективный потенциал зависит от величины , и величина 0, реализующая минимум Veff, характиризует нарушение киральной симметрии в данной модели. Для регуляризации Veff используется обрезание по импульсам, параметр обрезания обозначается величиной .
Для случая действительного b найдено выражение для Veff, которое в пределе ;b может быть записано в виде:
2 ( - m)2 | - m|3 b2 m Veff = - + - 2G 2Gc 6 6Gc Gc В этом случае величина b входит в эффективный потенциал только в качестве аддитивной поправки и не влияет на расположение экстремумов эффективного потенциала.
Для случая чисто мнимого b выражение для Veff в пределе ;b найдено в следующем виде:
1) Если | - m| > b, то 2 ( - m)2 | - m|3 m Veff = - + 2G 2G 6 Gc 2) Если | - m| < b, то [ ] 2 ( - m)2 m 1 2Veff = - - - b - 42( - m)2 - 2( - m)b 2G 2Gc Gc 32 b В данном случае поправки к эффективному потенциалу, связанные с введением нарушения лоренц-инвариантности существенно влияют на расположение максимумов и минимумов, и как следствие на условия нарушения киральной симметрии модели.
Проведен анализ уравнения щели для случаев действительного и мни мого вектора b. В результате показано, что в случае мнимого b кираль ная симметрия восстанавливается при достаточно больших величинах b:
( ) 1 1 b > 2M, где M = 2 - и Gc =, в то время как в отсутствие наGc G рушения лоренц-инвариантности киральная симметрия нарушается всегда при G > Gc.
Глава 3. Размерная редукция модели ГроссаЦНевё Во вводной части главы рассматриваются свойства (1+1)-мерной модели ГроссаЦНевё с нарушением лоренц-инвариантности, имеющей действие следующего вида:
g S[, ] = d2x[( - b3) - ()2], 2N где = 1, 2.
Кратко описываются основные свойства данной модели в условиях нарушенной и не нарушенной лоренц-симметрии. Показан вид эффективного потенциала данной модели в обоих случаях с использованием преобразования ХаббардаЦСтратоновича, введения поля и обрезания по импульсам с константой обрезания 2. Обсуждаются основные свойства модели и дополнительные свойства, возникающие с введением в лагранжиан модели члена, нарушающего лоренц-инвариантность.
Оставшаяся часть главы посвящена исследованию процедуры размерной редукции из трёх измерений в два для лоренц-ивариантного случая и для случая с нарушенной лоренц-инвариантностью. Процедура сокращения размерности состоит в наложении ограничения масштаба одного из пространственных измерений и в устремлении этого масштаба к нулю.
В данном случае накладывается ограничение на значения координаты x3:
x3 [0, ], что приводит к дискретизации третьей компоненты импульса:
2n k3 =, где n Z.
Для лоренц-ивариантного случая (b = 0) уравнение на минимум эффективного потенциала (уравнение щели) можно записать в виде:
1 2 dk1dk2dk= 2 2 G (2)3 k1 + k2 + k3 + После наложения ограничения на координату x3 и преобразований в пределе 2 это соотношение записывается в виде:
[ ( )] || 1 2 sinh = exp 2 2 2 G Параметр 2 здесь возникает из-за интегрирования по компонентам импульса вдоль координат x1, x2.
При исследовании этого выражения в пределе получено соотношение между величинами 2 и 3, где 3 - параметр обрезания по импульсам в трехмерной модели:
2 3 = = 2 2 Gc Соотношение для констант связи в двумерной и трехмерной моделях получено сравнением данного уравнения щели с уравнением щели в двумерной модели. Оно может быть записано в виде:
[ ( )]-1 g = -, G Gc где величина может быть отождествлена с импульсом обрезания 2.
Для случая с нарушенной лоренц-инвариантностью уравнение щели может быть записано в виде:
1 2 d3k = G (2)3 (k1 - b1)2 + (k2 - b2)2 + k3 + При наложении ограничения x3, выборе ограничения b3 = 0 и введении величины f = , f 1, вычисления приводят данное выражение к виду:
1) Если |b1| < || ( ) 1 1 2 = - ln f2, G 2 откуда следует:
[ ( )] ( ) 1 1 1 1 || = exp - = exp Gc G g 2) Если |b1| > || ( ) 1 1 = - ln (|b1| + (b1)2 - f2), G откуда следует:
( ) ( ) 2|b1| 1 2 ||2 = exp - - exp g 2 g Эти выражения точно совпадают с уравнениями щели в двумерной модели Гросса-Невё с нарушением лоренц-инвариантности. При вычислении данных выражений использовались ограничения: b0 , f = 1, |f| , где - параметр обрезания, использовавшийся при вычислениях и, вообще говоря, не совпадающий с 2.
Таким образом, получена процедура размерной редукции от трех измерений к двум для лоренц-неинвариантной модели ГроссаЦНевё. Соотношения, полученные для лоренц-инвариантного случая, здесь сохраняются:
2 3 = = 2 2 Gc [ ( )]-1 g = -, G Gc Глава 4. Волны киральной и пионной плотности в плотной кварковой среде Во введении к данной главе описываются основные свойства исследуемой модели - (1+1)-мерной модели НамбуЦЙона-Лазинио, лагрнжиан которой записывается в виде:
[ [ ] I ] G L = q i + 0 + 30 q + (qq)2 + (qi5q)2, 2 Nc где спинор q является дублетом по аромату и Nc-плетом по цветам (q = qi,, где i = 1, 2 или i = u, d, и = 1,..., Nc), а матрицы Паули k (k = 1, 2, 3) действуют в пространстве ароматов. В данной модели присутствует химический потенциал , т.е. рассматривается плотная кварковая среда, а также изотопический химический потенциал I = 2, т.е. вводится явная изотопическая асимметрия.
Показаны группы симметрий данной модели, преобразования полей под действием этих групп. Для исследования образования конденсатов в рамках данной модели при помощи преобразования ХаббардаЦСтратоновича вводятся дополнительные бозонные поля, которые отвечают за образование конденсатов. Их также можно ввести в модель, эффективно проведя следующую замену, что дает такое же выражение для термодинамического потенциала (ТДП) модели:
G G (x) = -2 (qq); a(x) = -2 (qi5aq) Nc Nc При таком определении полей для величины эффективного действия модели получено следующее выражение:
[ ] 2 + a Seff(, a) = -Nc d2x + Seff, 4G где величина Seff определяется из соотношения ( { } ) [ ] exp(iSeff) = N [dq][dq] exp i q i+0+30--i5aa q d2x Вакуумные средние полей (x) и a(x) должны быть определены как величины, реализующие минимум термодинамического потенциала.
При ненулевой плотности кварковой среды возможно образование неоднородных кварковых конденсатов. В работе рассматриваются две возможные реализации неоднородного конденсата - в виде волн киральной плотности и волн пионной плотности.
Анзац для полей (x) и a(x) при рассмотрении образования кирального конденсата задается в следующем виде:
(x) = M cos(2bx), 3(x) = M sin(2bx), 1(x) = , 2(x) = 0, где M, b и - постоянные величины.
В главе отдельно рассматриваются образование однородного (b = 0) и неоднородного (b = 0) конденсатов. Для обоих случае найден ТДП дан ной модели. Показывается, при использовании обрезания, симметричного по импульсам квазичастиц, выражение для ТДП получается физически некорректным:
1) Выражение для ТДП оказывается неограничено снизу по переменной b.
2) При M = 0 величина ТДП зависит от b, что некорректно, так как M является амплитудой волны киральной плотности, а b - входит в фазу.
В работе приводится способ нахождения физически значимой величины ТДП за счет использования обрезания, симметричного по энергиям квазичастиц. В результате вычислений найдена величина физически значимого ТДП:
(b + )phys(M, b, ) = (M, b, ) +, где ] [ dp1 + - (M, b, ) = V0( M2 + 2)- lim E + E - 2 p2 + M2 + } dp1{ + + - - ( - E)( - E) + ( - E)( - E), [ ( ) ] M2 MV0(M) = ln - 1, 2 MM0 - динамическая масса кварков при = 0, b = 0, = 0, I = 0, т.е. в исходной модели НЙЛ и E = (E)2 + 2, E = E (b + ), E = p2 + M2.
Также исследуется возможность возникновения киральных волн плотности в случае ненулевой температуры (T = 0). Проводится компакти фикация временного измерения и вводятся дискретные значения энергии, как это делалось для импульса при компактификации пространственного измерения (т.е. вводится суммирование по "мацубаровским"частотам):
( ) dp0( ) iT , 2 n=- - p0 p0n in iT (2n + 1), n = 0, 1, 2,...
Проведенные численные расчеты показывают, что минимумы ТДП лежат либо в плоскости M = 0, либо в плоскости = 0, т.е. не существует смешанного барионного и пионного конденсата. Для этих отдельных случаев получено выражение для ТДП при ненулевой температуре в следующем виде:
{ [ ] [ ] } 2T phys(M = 0, b, )= V0() - dp1 ln 1 + e-(E-) 1 + e-(E+), T ( + b)phys(M, b, = 0)= V0(M) - T T/MT /M0.0.0.0.SYMMETRIC PHASE 0.SYMMETRIC PHASE 0.0.0.PC H 0.0.0.0.CDW1 CDWCDW 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 Mc 0 b-1() c 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 M0 MM0 MРис. 1: Фазовые портреты модели НЙЛ с химическими потенциалами в (1+1)-мерии в координатах (, T ). а) (слева) Фазовый портрет при 0 I < 2. б) (справа) Фазовый портрет при 2 < I. Здесь 0.6M0, c = 0.68M0. При = 0 фаза H означает фазу однородной киральной конденсации: M = M0, b = 0, = 0; при 0 < H означает фазу однородной пионной конденсации: M = 0, b = 0, = M0. В симметричной фазе конденсаты отсутствуют: M = 0, b = 0, = 0. Фазы CDW1 и CDW - фазы кирального конденсата в виде волн киральной плотности M = 0, b = 0, = 0, причем в CDW1: b > 0, в CDW2: b < 0.
{ [ ] [ ] } T - dp1 ln 1 + e-(E++b-) 1 + e-(E++b+) { [ ] [ ] } T - dp1 ln 1 + e-(E--b-) 1 + e-(E--b+), где E = p2 + M2 и E = p2 + 2.
1 На основе анализа ТДП построена фазовая диаграмма модели в координатах (T, ) (рис. 1), показано, что при высокой температуре кварковые конденсаты не образуются, и что фаза однородного кваркового конденсата менее предпочтительна, чем фаза киральной волны плотности, поэтому на фазовой диаграмме она присутствует только в виде линии раздела фаз киральной волны плотности с разным знаком b в фазе волны.
Для рассмотрения возможности образования пионной волны плотности используется анзац:
(x) = M, 3(x) = 0, x + = 1(x) + i2(x) = e2ib, x - = 1(x) - i2(x) = e-2ib.
Используя данный анзац, вычисляется ТДП модели. В данном случае также возникает проблема нефизичности ТДП, которая решается введением 1.Normal quark matter PDW PDW 0.c0.69 M0.-point =c 0.69 M 0.6 M0.PC 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1./MРис. 2: Фазовая структура модели в плоскости , . PDW - фаза волны пионной плотности. PC - фаза однородного пионного конденсата. Фаза нормальной кварковой материи ( = 0, M = 0) представлена тонкой полосой, разделяющей фазу PDW на две части.
обрезания, симметричного по энергиям квазичастиц. Итоговый физически значимый термодинамический потенциал может быть записан в виде:
phys(M, b, ) = ren(M, b, ) - ren(M, b, = 0) + ren(M, b = 0, = 0), здесь ren(M, b, ) = V0(M, )[ ] dp+ - + - | - 1 | + | - 1 | + | - 2 | + | - 2 | - 4 p2 + M2 + 2, 4 - V0(M, ) = V0( M2 + 2) и 1,2 являются решениями уравнения четвертой степени:
4 + A2 + B + C = 0, где A = -2(M2 + b2 + p2 + 2 + 2), B = -8p1b, C = (M2 + b2 + p2 + 2 + 2)2 - 4(p22 + b22 + 2b2 + M22 + p2b2).
1 1 На основе данного ТДП построен фазовый портрет данной модели (рис.
2), исследованы свойства конденсатов в зависимости от значений химического и изотопического химического потенциалов. Показано, что образование фазы пионной волны плотности более предпочтительно, чем образование однородного кирального конденсата, соответствующая ему фаза /M занимает только тонкую полосу между фазами пионной волны плотности.
Также показано, что как и в случае исследования киральной волны плотности, фазы пионного и барионного конденсатов разделены и не смешиваются.
Интересным является сравнение предпочтительности образования киральной волны плотности и пионной волны плотности в плотной кварковой среде при равных значениях химических потенциалов. Численные расчеты большой точности показывают, что глубины ТДП в этих двух случаях одинаковы, т.е. вероятно сосуществование этих фаз в виде пространственно разделенных областей, занимаемых данными типами конденсатов. Данный результат может указывать на скрытую симметрию при образовании пионного и барионного конденсатов в модели.
Глава 5. Заключение. Перечислены полученные результаты и кратко сформулированы основные выводы диссертации.
Приложения. Приведены некоторые существенные детали вычислений, использующиеся в различных главах диссертации, которые были вынесены отдельно для удобства.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ 1. Исследована трёхмерная модель ГроссаЦНевё с учетом возможного нарушения лоренц-инвариантности. Показано, что наличие достаточно большой величины вектора b, характеризющего нарушение лоренцсимметрии, приводит к восстановлению киральной инвариантности модели в том числе в режимах, в которых без нарушения лоренцинвариантности киральная симметрия нарушается.
2. Проведена размерная редукция из трёх измерений в два при помощи явной компактификации одного из пространственных измерений в модели ГроссаЦНевё с нарушением лоренц-инвариантности. Получены соотношения между параметрами трёхмерной и двумерной моделей, путем размерной редукции получено уравнение на экстремумы эффективного потенциала в двумерной модели (уравнение щели).
3. Исследована (1+1)-мерная модель НамбуЦЙона-Лазинио, описывающая плотную кварковую среду с введением изоспиновой асимметрии.
Построен термодинамический потенциал для данной модели в предположении, что возможно образование фазы киральных волн плотности.
Исследовано влияние ненулевой температуры на образование конденсатов. Получены фазовые диаграммы модели в координатах (T, ).
Показано, что фаза волн киральной плотности более предпочтительна, чем однородный киральный конденсат.
4. Построена процедура обрезания, симметричного по энергиям, приводящая к физически правильному результату для термодинамического потенциала.
5. Исследована возможность образования пионных волн плотности в (1+1)-мерной модели НамбуЦЙона-Лазинио. Построен термодинамический потенциал модели с учетом возможности образования пионных волн плотности. Показано, что пионные волны плотности более предпочтительны, чем однородный киральный конденсат. Построен фазовый портрет модели в координатах (, I), исследовано поведение конденсатов в зависимости от величин химических потенциалов.
6. Показано отсутствие фаз смешения пионного и кирального конденсатов.
7. Численно показано наличие скрытой симметрии образования неоднородных кирального и пионного конденсатов. Это выражено в том, что фазы киральной волны плотности и пионной волны плотности одинаково предпочтительно, и могут существовать отдельные области пространства, заполненные одним из этих типов конденсатов.
Основное содержание диссертации и результаты выполненных исследований опубликованы в следующих работах.
1. Жуковский В.Ч., Курбанов С.Г., Трёхмерная модель ГроссаЦНевё в условиях нарушения лоренц-инвариантности // Вестник Московского Университета. Серия 3. Физика. Астрономия. Ч 2009. Ч № 5.
2. Жуковский В.Ч., Курбанов С.Г., Губина Н.В., Клименко К.Г., Генерация волн плотности пионного конденсата в модели ГроссаЦНевё // Научная конференция ФЛомоносовские чтенияФ, секция физики, подсекция теоретической и математической физики, Москва, МГУ им.
омоносова, 203. D. Ebert, N.V. Gubina, K.G. Klimenko, S.G. Kurbanov, V.Ch. Zhukovsky, Chiral density waves in the NJL2 model with quark number and isospin chemical potential // Phys. Rev. D Ч 2011. Ч Vol. 84. Ч P. 025004.
4. Губина Н.В.,Жуковский В.Ч., Курбанов С.Г., Волны пионной и киральной плотности в (1+1)-мерной модели НамбуЦЙона-Лазинио // Вестник Московского Университета. Серия 3. Физика. Астрономия.
Ч 2012. Ч № 1.
5. Губина Н.В.,Жуковский В.Ч., Курбанов С.Г., Размерная редукция фермионов в модели ГроссаЦНевё в условиях нарушенной лоренцинвариантности // Вестник Московского Университета. Серия 3.
Физика. Астрономия. Ч 2012. Ч № 2.