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宇宙单极子

在一个规范理论和一个堕落的真空（例如当希格斯机制适用）模空间属于真空是商 $G/H公司$（该陪集)的仪表组 $G公司$由稳定剂分组 $H\hookright箭头G$这些真空中的任何一个(自发对称破缺).

这意味着时空 $X（X）$由提供同伦地图类$X至Pi（G/H）$（其中右边的符号表示基础同伦型的陪集空间，$\圆周率$是形状形态).

如果时空在本地采用该形式$\mathbb{R}\times（\mathbb}R}^3-D^3\times\mathbb{R}^0）$因此，去掉一个三维的球状块，它们就是同伦映射类$X至Pi（G/H）$按第二种分类同伦群 $\pi_2（G/H）$。对于此处给定的非平凡元素，相应的真空据说包含宇宙单极缺陷（“宇宙”只是因为这种效应被认为在宇宙学.)

换句话说，这意味着真空结构随着弦的移动而不断变化，但有一个奇点在绳子本身的轨迹上。

有关更多信息，请参阅有缺陷的QFT该部分自发破缺对称的拓扑缺陷.

示例

磁单极子

狄拉克单极子

在原件中狄拉克电荷量子化参数an电磁场已考虑外部空间中的给定点（直线时空). 从数学上讲，这正好对应于考虑maifold上的电磁现象$（\mathbb｛R｝^3-D ^0）\times\mathbb｛R｝$，但在物理上，这可以用来模拟在真空结构中存在磁单极缺陷的情况。这个狄拉克单极子.

这是单极子的经典示例，通常被视为默认含义。（在粒子物理的标准模型然而，讨论的默认含义是弱电真空缺陷单极子在下面.)

从技术上讲，在有缺陷的QFT在节中自发对称破缺引起的拓扑缺陷这里发生的是模空间的瞬子扇区电磁的分类空间属于圆形群-主束)$B U（1）$有同伦型的Eilenberg-MacLane空间 $B U（1）\simeq K（\mathbb{Z}，2）$。根据定义，这是一个空间同伦类属于连续函数来自球根据整数:$\pi_2（BU（1））\simeq\mathbb{Z}$.

但既然有一个同伦等价

属于闵可夫斯基时空使用世界线点的删除，这意味着瞬子的现场配置电磁场在这样的时空中，时间是由整数。此整数称为磁性电荷单极缺陷。（数学上它是第一班Chern的$U（1）$-主束这是电磁场的基础）。

Kaluza-Klein单极子

引力的化身狄拉克单极子在下面Kaluza-Klein紧化是卡鲁扎·克莱因单极子。请参阅此处了解更多信息。

Yang单极子和t Hooft单极子

泛化狄拉克单极子从$U（1）$-杨·米尔斯理论3+1维时空到$SU（2）$-杨·米尔斯理论在5+1维时空中阳单极子.

使用希格斯场包括在内，有't Hooft-Polyakov单极.

弱电单极子

对于$G公司$-规范理论具有自发对称破缺的真空从仪表组 $G公司$减少到一些子组 $H\hookright箭头G$，单极拓扑缺陷在真空结构中按第二种分类同伦群 $\pi_2（G/H）$的陪集空间（如中所述有缺陷的QFT).

对于的规范理论电弱力用它希格斯机制这与粒子物理的标准模型这意味着单极子按

然而，在(乔·梅森)据称，弱电对称破缺中真空模空间的真实拓扑在拓扑上更为有趣。本文讨论了此类真空缺陷单极子的相应现象学(赵金妍13).

相关概念

• Yang-Mills单极

• 物理学中的纤维束

• 域墙,宇宙弦

• 涡流

• 卡洛龙通信

• 双原子

• Nahm变换,Bogomolny方程

领域和粒子在里面粒子物理学

和在粒子物理的标准模型:

力 领域 测量 玻色子

• 光子-电磁场(阿贝尔的 Yang-Mills油田)

• W公司,Z轴,B玻色子-弱电场(Yang-Mills油田)

• 胶子-强大的核力量(Yang-Mills油田)

• 引力子-领域属于重力

• 次粒子

标量 玻色子

• 希格斯玻色子,充气(标量场)

问题 领域 费米子(旋量,狄拉克场)

口味属于基本的 费米子在中 粒子物理的标准模型:
费米子的产生	第1代	第二代	三维生成
夸克($q个$)
up-类型	上夸克($u个$)	魅力夸克($c（c）$)	顶夸克($t吨$)
向下类型	下夸克($d日$)	奇异夸克($秒$)	底部夸克($b条$)
轻子
已充电	电子	μ介子	陶恩
中立的	电子中微子	μ中微子	τ中微子
束缚态:
介子	轻介子: π介子($单位：天$) ρ-介子($美国$) ω介子($美国$) f1百万 一百万	奇怪的-介子: -介子($秒\bar秒$), 卡翁,K*-介子($美国$,$d秒$) eta-meson公司($uu+d d+s秒$) 迷人的 重介子: D介子($u c（u c）$,$日期c$,$s c公司$) J/ψ-介子($c \bar c$)	底部 重介子: B介子($问题b$) ϒ-介子($b\bar b（b）$)
重子	核子: 质子 $（u u d）$ 中子 $（日）$

（同时：反粒子)

有效粒子

• 戈德斯通玻色子

强子(束缚态以上的夸克)

• 介子

  • 标量介子

    • σ介子

    • π介子

    • 卡翁

    • D介子

    • B介子

  • 矢量介子

    • ω介子

    • ρ-介子

    • f1百万

    • 一百万

    • 一百万

    • h1-介子

    • K*-介子

  • 张量介子

  • 夸克奈姆

    • 魔芋属植物

    • ϒ-介子

• 奇异介子

  • XYZ介子

  • 四夸克态

• 重子

  • 核子

    • 质子

    • 中子

    • 化学元素

      • 碳

      • 氮

  • 兰姆达重子

  • 五夸克态

孤子

• Skyrmion公司

• 卡洛隆

• 瞬子

在里面大统一理论

• 轻声

• Z'-玻色子

最小扩展超对称标准模型

超级合伙人

博西诺人：

• 重力子-领域属于超重力(Rarita-Schwinger油田)

• 高吉诺-super Yang-Mills油田

• 葡糖苷

罚款:

• 嘎嘎声

暗物质候选人

• WIMP公司

• 轴子

异国情调

• 前子

• 引力光子

• 地拉通

• 单极子

• 双引力子

• 巨引力子

辅助字段

• 鬼场

• 反场

• 抗宿主场,Nakanishi-Lautrup油田

工具书类

调查：

• 斯基尔,磁性单极，Ann.Rev.编号。第部分。科学。34（1984）461-530[[doi:10.1146/annurev.ns.34.120184.002333](https://doi.org/10.1146/annurev.ns.34.120184.002333)]

教科书帐户：

• 中原美雄，第10.5.2节：几何学、拓扑学和物理学，IOP 2003(doi:10.1201/9781315275826,pdf格式)

• 雅科夫·施尼尔,磁性单极2005年施普林格(国际标准图书编号：978-3-540-29082-7)

磁单极子可能出现在大统一理论:

• 杰拉德·胡夫特,统一规范理论中的磁单极子，编号。物理学。B类79(1974) 276-284 []

上现象学磁单极子：

• 粒子数据组,磁性单极，第95节：粒子物理学综述（2022）[[pdf](https://pdg.lbl.gov/2022/reviews/rpp2022-rev-mag-monoole-searches.pdf)]

打开Yang-Mills单极子:

• 保罗·萨特克利夫,BPS单极，国际期刊修订版。物理学。A12:4663-4706（1997）(arXiv:hep-th/9707009)

通过施温格效应:

• B.Acharya等人。，鲍比·阿查里亚等。，通过Schwinger机制产生磁单极子的首次实验研究(arXiv:2106.11933)

概述真空 缺陷例如域墙和单极子单极子：是在里面

• 亚历山大·维兰金,E.P.S.公司。E.公司。第页。美国。雪拉德，宇宙弦和其他拓扑缺陷剑桥大学出版社（1994）[[国际标准图书编号：9780521654760](https://www.cambridge.org/ae/universitypress/subjects/physics/theoretical-physics-and-methematical-physic/cosmic-strings-and-other-topological-defects？format=PB&isbn=9780521654760),塔尖：1384873]

详细讨论现象学属于弱电的单极子在

• Y.M.Cho和D.Maison，Phys。莱特。B391、360（1997）

• Y.M.Cho、Kyongtae Kim、J.H.Yoon、，有限能量弱电Dyon(arXiv:1305.1699)

单极子的讨论相关器:

• 纳比尔·伊克巴尔,全息风味液体中的单极关联，物理。版次：D 91，106001（2015）(arXiv公司：1409.5467)