Schnittpunkt der Domänenmauern

Ich habe diesen Artikel gelesen ( Über Domänenformen und -prozesse in supersymmetrischen Theorien ). Im Abschnitt über die Überschneidung von Domänenwänden (Absatz 4 , Buchseite 7 ) sagen die Autoren:

In einer Ein-Feld-Theorie ist bekannt, dass ein Schnittpunkt von Domänenwänden instabil ist

Sie erklären es wie folgt:

Tatsächlich hat die in Fig. 2a gezeigte Konfiguration translatorische Nullmoden, deren Form durch den Gradienten des Feldes gegeben ist. Da es in der Ebene Richtungen gibt, in denen sich das Feld an beiden Nullpunkten den gleichen Werten annähert, hat die Komponente des Gradienten in dieser Richtung notwendigerweise Null. Somit kann der Nullmodus nicht der niedrigste im Spektrum sein und es existiert ein negativer Modus, der zu einer Trennung der Wände führt.

Also, ich habe die Theorie eines Skalarfeldes drin 2 + 1 mit Mexikohut-Potenzial: v = λ 4 ( ϕ 2 v 2 ) 2 .

Ich betrachte die Konfiguration (Schnitt der Domänenwände) mit Randbedingungen:

ϕ D ( + , + ) = v
ϕ D ( + , ) = v
ϕ D ( , + ) = v
ϕ D ( , ) = v
Hier ϕ D die stationäre Bewegungsgleichung erfüllt (erinnern Sie sich daran ϕ ˙ = 0 ):

Δ ϕ D v ϕ ( ϕ D ) = 0.

Ich halte die kleine Aufregung für überstanden ϕ D : ϕ ~ = ϕ D + ϕ . Nach dem Linearisieren erhalte ich die folgende Gleichung ( ϕ = e ich ω T F ω ( X 1 , X 2 ) ):

(1) [ Δ + 2 v ϕ 2 ( ϕ D ) ] F = ω 2 F
.

Ich habe Nullmodi gefunden : seine Richtungsableitung : F 0 ( X 1 , X 2 ) = ( ϕ , N ) . Es erfüllt die Gleichung ( 1 ) mit ω = 0 .

Jetzt kann ich die Richtungen entlang "Diagonalen" betrachten, an deren Enden das Feld den gleichen Wert annimmt v oder v (siehe Abbildung 2 auf Seite 10 in der Datei). An dieser Diagonalen gibt es also einen Punkt, wo F 0 = 0 , wie die Autoren sagten.

Aber ich kann den letzten Satz ihrer Erklärung nicht verstehen: Wie die Existenz eines solchen Punktes (wo F 0 = 0 ) impliziert, dass wir auch negative Modi haben? Können Sie mir das erklären? Vielen Dank im Voraus.

PS. Ich werde auch andere Ansätze akzeptieren, um die Existenz negativer Moden (und damit die Instabilität einer solchen Konfiguration) zu zeigen.

Antworten (2)

Im eindimensionalen Fall gilt das Oszillationstheorem: N -ten Ebene hat N -Nullen. Als Sonderfall hat der Grundzustand keine Nullstellen. Es lässt sich nicht auf den Fall mehrerer Dimensionen verallgemeinern, aber es gibt immer noch ein Theorem, dass der Grundzustand nicht entartet ist und keine Nullstellen hat.

Die Beobachtung, dass der Goldstone-Modus irgendwo verschwindet, bedeutet also, dass es sich nicht um einen Grundzustand handelt. Daher gibt es einige Moden mit niedrigerem (dh negativem) Eigenwert, daher Instabilität.

Sie sagten: "Es gibt jedoch immer noch ein Theorem, dass der Grundzustand nicht entartet ist und keine Nullstellen hat" - können Sie eine Referenz angeben?
Naja ich kann dir den Hinweis nur für Potentiale geben die nach gehen v ( R ) | | R | + - Sie finden es bei Reed, Simon. Methoden der modernen mathematischen Physik, Band 4. Ich fürchte, ich weiß im Moment selbst nicht, ob es für den Fall mit kontinuierlichem Spektrum noch Schlupflöcher geben könnte (wie Sie Ihr System in die Kiste stecken und wenn Sie es ausschalten der Regler der erste Pegel kommt in den Grundzustand)

Da ich Beiträge nicht kommentieren kann, lassen Sie mich in diesem Beitrag einige Anmerkungen machen. Hoffentlich könnten sie Schritte in die richtige Richtung sein.

1) Wenn F 0 = 0 , Dann ϕ ~ = 0 was bedeutet, dass Ihre Störung so groß ist wie ϕ D . Für mich würde dies die Verwendung der Störungstheorie entkräften.

2) ϕ D vermeintlich glatt ist, jedoch aufgrund der Randbedingungen zumindest an einigen Stellen verschwinden muss. Die Störungstheorie um diese Punkte herum ist zumindest schwierig (soweit ich verstehe). Wenn man dieses Detail weglässt und sich Ihre Gleichung (1) ansieht, könnte man diese Tatsache meiner Meinung nach verwenden, um die Existenz negativer Werte von zu zeigen ω 2 , dh Instabilität.