Axion-Kupplungen

So wie ich es verstehe, das Axion A entsteht durch die spontane Symmetriebrechung von U ( 1 ) P Q . Diese Symmetrie ist anomal und aufgrund der QCD-Vakuumstruktur ein nicht verschwindender Term wie A F A T R ( G G ~ ) ist im Lagrange enthalten, wobei G ist die Gluonfeldstärke. Dies bestimmt die Axionkopplungen zu Gluonen. Von einer Kopplung an Photonen zu sprechen, würde bedeuten, einen Begriff wie in Betracht zu ziehen A F A F F ~ , Wo F ist die QED-Feldstärke. Ich dachte an einen Begriff wie F F ~ könnte im Gegensatz zu einer verschwindenden Gesamtableitung ausgedrückt werden T R ( G G ~ ) , warum sprechen wir also über Axion-Kopplungen an Photonen?

F F ~ ist eine totale Ableitung, A F F ~ nicht und ist daher ein echter Interaktionsterm.
@ Morrissey87 Ich denke, dies sollte als Antwort gepostet werden.

Antworten (1)

Die einfache Antwort auf Ihre Frage lautet, dass dies auf die nicht störenden Effekte des QCD-Vakuums zurückzuführen ist.

Wie Sie in QED richtig gesagt haben, der Begriff F F ~ trägt nichts bei - da es sich um eine totale Divergenz handelt, daher keine beobachtbare Konsequenz in der Bewegungsgleichung, nur weil dieser Oberflächenterm im räumlichen Unendlichen verschwindet. Allerdings der Begriff G G ~ ist nicht dasselbe wie F F ~ aufgrund der topologischen Struktur des QCD-Vakuums. Die störungsfreie Natur der QCD macht das QCD-Vakuum aufgrund von „Instanton“-Lösungen sehr interessant. Diese Instantons bewirken eine Transformation zwischen degenerierten Vakua. Dies führt wiederum dazu, dass die G G ~ Term verschwindet nicht im räumlichen Unendlichen. Sie können mehr über das QCD-Vakuum und die Axionen in einer Rezension von R. Peccei hier http://arxiv.org/abs/hep-ph/0607268 lesen

Um zu Ihrer eigentlichen Frage zu kommen, koppelt das Axion über das Dreiecksdiagramm an die beiden Photonen (mit Fermionen, die eine Peccei-Quinn-Ladung in der Schleife tragen) - dies ist wichtig, da das Axion aus einer anomalen Globalen geboren wird U ( 1 ) P Q Symmetrie. Das Axion gewinnt tatsächlich Masse über ein anderes Dreiecksdiagramm, dh Kopplung an Gluonfelder. Es gibt zwei Axionmodelle, die konstruktionsbedingt Variationen in den Axionkopplungen aufweisen, aber das Dreiecksdiagramm mit zwei Photonen gilt in beiden Modellen, da es für die postulierte anomale Symmetrie wesentlich ist.

Kleiner Kommentar zum Beitrag (v1): Bitte verlinken Sie in Zukunft auf Abstract-Seiten statt auf PDF-Dateien, zB arxiv.org/abs/hep-ph/0607268
Ich denke, OP hat den irreführenden Eindruck, dass A F F ~ ist ein totaler Divergenzterm und daher irrelevant. @RM2401