Nomenklaturklärung bezüglich Solitonen

Meine Erfahrung mit Solitonen beschränkt sich auf das klassische Setting, nämlich Lösungen der quartischen Wechselwirkung ϕ 4 , die Sine-Gordon-Gleichung und die Korteweg-de-Vries-Gleichungen. Ich wollte ausdrücklich die Grenze meines solitonischen Wissens aufzeigen, damit ich um eine Interpretation der jüngsten Arbeit bitten konnte

Insbesondere verstehe ich den Unterschied zwischen Solitonen und Wirbelringen nicht. Meine Verwirrung rührt von der Einleitung zum Video Baths and Quarks her .

Im Intro bläst David Tong toroidförmige Blasen, die ich für Beispiele von Solitonen hielt. Ein Phänomen, das Delfine zum Spielen zeigen. In der verwässerten Diskussion des oben genannten Artikels wird jedoch die Nomenklatur Wirbelring verwendet. Darüber hinaus wird gezeigt, dass das im Fermi-Gas befindliche sogenannte "schwere Soliton" ein quantisierter Wirbelring ist. Ich vermute, dass der Unterschied in der Wortverwendung auf die Sprache der Dichtefunktionaltheorie der Superfluide zurückzuführen ist. Mein Mangel an Fachwissen auf diesem Gebiet erlaubt es mir jedoch, zu diesem Zeitpunkt nicht weiter zu gehen als zu raten.

Könnte jemand den Unterschied zwischen der Verwendung der Wörter Soliton und Wirbelring erklären, falls es einen gibt?

Antworten (2)

Sie müssen definieren, was ein Soliton ist. Die am meisten akzeptierte Definition in der Feldtheorie ist, dass ein Soliton eine stabile, lokalisierte und endliche Energie/Energiedichte-Lösung der Bewegungsgleichungen der Theorie ist. Ein Wirbelring ist im Raum lokalisiert, hat endliche Energie und ist definitiv die Lösung einer Bewegungsgleichung. Wenn es dann stabil ist, kann es definitiv als Soliton bezeichnet werden.

Ich denke, eine interessantere Frage ist, ob ein Wirbelring ein topologisches oder ein nicht-topologisches Soliton ist. Eine topologische ist stabil, weil einige topologische Ladungen erhalten bleiben. Beispiele sind der Sinus-Gordon-Knick oder Linienwirbel wie kosmische Saiten. Nicht-topologische Solitonen sind wegen (unendlich vieler) Noether-Ladungen stabil. Beispiel ist die KdV-Einzelwelle.

Mit einem grundlegenden Verständnis der physikalischen Geometrie können wir diesen Unterschied verstehen. Ein Soliton ist eine ART von Pseudosphäre, die durch die Rotation einer Taktrix erzeugt wird, jedoch wird diese besondere Art von Pseudosphäre durch die Negation ihrer selbst harmonisch erzeugt. Wir können sagen, dass, wenn die natürlich wachsende Pseudosphäre eine eindimensionale Rotationseigenschaft hat, das Soliton eine andere Rotationsdimension hat.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Es ist viel einfacher, als sich den Kopf über Formeln zu zerbrechen, sich dies als eine Tactrix vorzustellen, die von der Umkehrung der Oberleitung abgeleitet ist, die um ihren Nullpunkt im kartesischen Raum gedreht und dann wieder um sich selbst gedreht wird, so dass sich gleiche Oberflächen gegenüberstehen und einige gezwungen werden davon, von innen nach außen zu werden. Aufgrund dieser 3D-Eigenschaft des Solitons benötigt es einen gewissen Platz und spezifischere Werte, weshalb es grundlegend von harmonisch-geometrischen Kräften bestimmt wird, die nur im komplexen Bereich zugänglich sind.

Formel: x = (u - t) y = (r * cos(v)) z = (r * sin(v))

Wo:

psi := aa;
wenn (psi < 0,001) dann psi := 0,001; wenn (psi > 0,999) dann psi := 0,999; psi := psi * pi; sinpsi := sin(psi); cospsi := cos(psi); g := (u - cospsi * v) / sinpsi; s := exp(g); r := (2 * sinpsi) / (s + 1 / s); t := r * (s - 1 / s) * 0,5;

Der Wirbelring wird einfach durch eine Pseudosphäre verursacht, die nicht durch dieselben harmonischen Kräfte begrenzt ist. Sie bildet also weiterhin einen Torus um den Nullpunkt der Tatrix. Diese Ringe können aufgrund des inhärenten pseudosphärischen Ursprungs der Solitonen durch Solitonen verursacht werden, aber sie sind an sich keine Solitonen. Es beweist jedoch nichts zu sagen, dass etwas ein Wirbel und kein Soliton ist, wenn die grundlegende Ursache des Wirbels nicht angesprochen wird.

Können Sie Referenzen für Ihre Antwort angeben?
Das ist für mich unverständlich, eine Klarstellung bzw. Hinweise sind angebracht.