고스트(물리학)

Ghost (physics)
양자장론
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양자장 이론의 용어로, 게이지 이론에서 유령, 유령장, 유령 입자 또는 게이지 고스트는 비물리적 상태를 말합니다.귀신은 국지장이 물리적인 자유도를 초과하는 이론에서 게이지 불변성을 유지하기 위해 필요합니다.

어떤 이론이 유령의 도입에 의해 자기 정합성이 있는 경우, 이러한 상태는 「양호」라고 불립니다.좋은 고스트는 Faddeev-Popov 고스트와 같이 정규화를 위해 도입된 가상 입자입니다.그렇지 않으면, "나쁜" 유령은 음의 운동 에너지를 가진 입자를 도입하는 Pauli-Villars 유령처럼 이론에서 원하지 않는 비가상 상태를 인정합니다.

유령장의 필요성의 예로는 광자가 있는데, 광자는 진공에서 허용되는 편광은 2개뿐이지만 일반적으로 4성분 벡터 퍼텐셜μ A로 설명된다.비물리적인 자유도를 제거하기 위해서는 몇 가지 제한을 가할 필요가 있다.이렇게 줄이는 한 가지 방법은 이론에 유령장을 도입하는 것이다.전자장을 정량화하기 위해 항상 고스트를 추가할 필요는 없지만, 표준 모델에 [1][2]대한 비-Abelian Yang-Mills 이론 확장을 다룰 때는 고스트 필드가 절대적으로 필요합니다.

음의 고스트 수(필드의 고스트 들뜸 수)가 있는 필드를 안티 고스트라고 합니다.

좋은 유령들

파디예프-포포포브 유령

주요 기사:파디예프-포포포브 유령

Faddeev – Popov Ghost는 경로 적분 공식의 일관성을 유지하기 위해 도입된 외부 반교합 필드입니다.그들은 루드비그 파디예프와 빅터 포포프의 이름을 [3][4]따서 지어졌다.

골드스톤 보손스

골드스톤 보손은 때때로 유령이라고 불린다.주로 힉스 메커니즘을 통한 전약대칭의 자연대칭 파괴의 소멸 보손에 대해 언급할 때.이 좋은 유령들은 게이지 고정의 산물이다.W 및 Z 보손의 종방향 편광 성분은 전약대칭 SU(2))U(1)의 자연파괴 부분의 골드스톤 보손에 해당하지만 관측할 수 없다.이 대칭이 측정되기 때문에, Goldstone 보손이 될 가능성이 있는 3개의 게이지 보손(W와 Z)에± 의해 "먹혀"집니다.이것에 의해, 3개의 게이지 보손이 질량을 얻을 수 있고, 필요한 3번째 [5]편광도를 얻을 수 있습니다.

나쁜 귀신

"나쁜 유령"은 이론 물리학에서 "유령"이라는 단어의 또 다른 더 일반적인 의미를 나타냅니다: 즉,[6] 음의 규범 상태, 즉 파울리 빌라르 유령과 같이 운동 용어의 잘못된 부호를 가진 필드입니다. 파울리 빌라르는 존재로 인해 음의 확률이 허용되어 통일성을 [7]위반합니다.

고스트 입자는 대칭을 얻거나 게이지장에서 깨질 수 있습니다."좋은 고스트" 입자는 게이지 변환에서 "게이지 고정 라그랑지안"을 변경하지 않음으로써 실제로 대칭을 얻는 반면, 나쁜 고스트 입자는 대칭을 변화시키는 비벨리안 G 매트릭스를 가져와 대칭을 깨는 것이 게이지 공변성과 반변성 도함수를 도입한 주된 이유였다.

고스트 응축수

고스트 응축수는 운동항의 부호가 잘못된 필드의 들뜸인 고스트가 진공기대값을 얻는 투기적 제안이다.이 현상은 로렌츠 불변성을 자발적으로 깨뜨린다.새로운 진공 상태 주변에서는 모든 들뜸이 양의 규범을 가지며, 따라서 확률은 양의 확정입니다.

다음과 같은 액션을 가진 실제 스칼라 필드 with가 있습니다.

여기서 a와 b는 양의 상수이고

(+, -, -, -) 메트릭 시그니처의 부호 규칙을 사용합니다.

유령 응축수의 이론은 우주 마이크로파 배경의 특정한 비-가우스성을 예측한다.이 이론들은 니마 아르카니-하메드,[8] 마르쿠스 루티 등에 의해 제안되었다.

불행하게도, 이 이론은 어떤 경우에 정보의 초광속 전파를 허용하며 그 에너지에는 하한이 없다.이 모형은 해밀턴 공식(모멘텀 함수가 볼록하지 않기 때문에 Legendre 변환은 다중 값)을 인정하지 않습니다. 왜냐하면 이것은 해밀턴 공식이기 때문입니다.이 이론을 양자화하면 문제가 생긴다.

란다우 유령

주요 기사 : 란다우 폴

란다우 극은 때때로 란다우 유령이라고 불린다.Lev Landau의 이름을 딴 이 유령은 큰 에너지 [9]규모에서 점근 자유도가 없는 재규격화 과정의 모순입니다.

「 」를 참조해 주세요.

  • 악령과 관련된 귀신이 없는 정리

레퍼런스

  1. ^ Faddeev, Ludwig D. (2009). "Faddeev-Popov ghosts". Scholarpedia. 4 (4): 7389. Bibcode:2009SchpJ...4.7389F. doi:10.4249/scholarpedia.7389. ISSN 1941-6016.
  2. ^ Becchi, Carlo Maria; Imbimbo, Camillo (2008-10-26). "Becchi-Rouet-Stora-Tyutin symmetry". Scholarpedia. 3 (10): 7135. doi:10.4249/scholarpedia.7135. ISSN 1941-6016.
  3. ^ Faddeev, Ludwig D.; Popov, Victor N. (1967). "Feynman diagrams for the Yang-Mills field". Physics Letters B. 25 (1): 29–30. Bibcode:1967PhLB...25...29F. doi:10.1016/0370-2693(67)90067-6. ISSN 0370-2693.
  4. ^ Chen, W.F. (2008), "Quantum Field Theory and Differential Geometry", Int. J. Geom. Methods Mod. Phys., 10 (4): 1350003, arXiv:0803.1340v2, doi:10.1142/S0219887813500035, S2CID 16651244
  5. ^ Griffiths, David J. (1987). Introduction to elementary particles. New York: Wiley. ISBN 0471603864. OCLC 19468842.
  6. ^ Hawking, Stephen W.; Hertog, Thomas (2002). "Living with Ghosts". Physical Review D. 65 (10): 103515. arXiv:hep-th/0107088. Bibcode:2002PhRvD..65j3515H. doi:10.1103/PhysRevD.65.103515. S2CID 2412236.
  7. ^ Itzhak Bars, John Terning. Extra Dimensions in Space and Time. p. 70.
  8. ^ Arkani-Hamed, Nima; Cheng, Hsin-Chia; Luty, Markus A.; Mukohyama, Shinji (2004-05-29). "Ghost Condensation and a Consistent Infrared Modification of Gravity". Journal of High Energy Physics. 2004 (5): 074. arXiv:hep-th/0312099. Bibcode:2004JHEP...05..074H. doi:10.1088/1126-6708/2004/05/074. ISSN 1029-8479. S2CID 16844964.
  9. ^ Daintith, John, ed. (2009). "Landau ghost". A Dictionary of Physics (6th ed.). Oxford: Oxford University Press. ISBN 9780199233991. OCLC 244417456.

외부 링크