3维O(N)超引力理论中超对称动力学自发破缺

超对称局域化后,由于物质多重态与纯引力多重态相互耦合,超对称易于产生自发破缺.我们曾研究了2维和3维整体和定域超对称理论,发现超对称破缺与模型的维数有密切关系.本文构造一个3维 O(N)超引力理论,并利用大 N 展开方法,研究了动力学自发破缺机制.     

探寻自然界的对称性与对称破缺机制

日常生活中处处可见对称和对称破缺的例子。自然界本身就充满了各种对称性，如许多动物的左右对称性、太阳的转动对称性、海星的五重对称性和雪花的六重对称性等。然而，不同种类的粒子、不同种类的相互作用，乃至人类生存的时空和物质世界以及整个复杂纷纭的自然界（包括人类自身），却都是对称性破缺的产物，如生命起源过程中DNA的左右镜像对称破缺等。     

解读"对称破缺"的真谛——2008年诺贝尔物理学奖

南部阳一郎因发现亚原子物理学的自发性对称破缺机制而获2008年诺贝尔物理学奖.所谓自发对称性破缺,是指一个物理系统的拉格朗日量(概括整个系统动力状态的函数)具有某种对称性,而基态(系统的最低能阶)却不具有该对称性.他的理论涉及广泛领域,2008年9月欧洲核子研究中心启动"大型强子对撞机"实验,就和自发对称破缺机制密切相关,其基本理论模型--"标准模型"就包括南部的研究,对撞机实验的主要目的是寻找质量的起源.     

量子化广义sh-Gordon系统的完全可积性

共形对称破缺的完全可积场论是二维共形场论最新发展中一个活跃的方向.这种理论从已知的共形场论模型出发,通过加入微扰或构造约束体系的方式,建立共形对称破缺的耦合理论,并研究其可积性质、因子化散射矩阵及关联函数,以期了解共形场论体系的临界外行为.共形破缺可积场论最引人注目的特点是:虽然在加入耦合后体系不再保持共形对称性,但它仍保持有无穷多守恒流,仍然是完全可积系统.WZNW模型是典型的非Abel共形场论体系.设g(x)是取值在某个单Lie群或仿射群上场量,则此模型可由一有效作用量定义如下:     

质量起源和自然性问题

粒子物理中粒子质量的起源是一个很重要的基本问题.在粒子物理的标准模型中,粒子通过电弱对称破缺机制得到质量.近年来希格斯粒子的发现对于检验以及人们更深入地理解电弱对称破缺机制起到了里程碑的作用,但是理论中仍旧有一些重要的问题亟待解决,其中最关键的是如何稳定电弱对称破缺的能标,即所谓的自然性问题.为了解决这一问题,需要引入新物理来屏蔽高能标物理对希格斯粒子的质量修正.其中有两大类新物理模型可以解决希格斯的自然性问题:第一类是超对称模型,这类模型是通过费米和玻色子之间的对称性来消除希格斯质量的二次发散;第二类是复合希格斯模型,这类模型是通过希格斯的束缚态的特性来降低希格斯对高能标物理的敏感度.在超对称模型中,每一个标准模型场都会有一个超对称伴随子,这使得整个理论非常复杂,而复合希格斯模型却可以非常简单地解决自然性问题.本文首先综述标准模型中的希格斯机制以讨论希格斯的自然性问题;然后一般性地讨论超对称模型及其唯象;最后主要集中讨论复合希格斯模型,基于复合希格斯粒子物理模型,对解决希格斯自然性问题的理论挑战、研究现状以及解决方案进行详细阐述.     

自然界中同型手性起源的难题

手性和对称破缺是自然界的重要客观存在.从微观的粒子和分子到宏观的物质和宇宙星系,均存在不同水平的手性和对称性破缺,寻找它们的内在统一性是著名的科学难题.本文对2005年美国Science杂志公布的125个科学前沿问题之一"自然界中同型手性的起源"进行了解读,特别关注同型手性对生命起源和生命体系的重要意义,概述介绍了国内外学者的相关研究假说、理论和进展.     

物理美 最美是对称

物理学之美，美在哪里?美在充实、美在可靠、美在对称、美在统一、美在简洁、美在和谐、美在造福人类。而物质世界及其物理学描述、乃至物理学的理论构建，其美学特征主要在于对称、在于对称与对称破缺的辩证统一；故对称亦可谓物理美之源、物理美之最。本文拟对此作一多方面的、然而简略     

对称和不对称

《对称和不对称》一文是李政道教授应邀在杰西和约翰·丹兹讲座上的讲演稿的上半部分。就对称和不对称现象,作者用极其生动的语言和发生在我们身边的实例,精辟地阐释了物理学中很深的概念,如对称性原理、CPT定理以及物理学中不对称与真空自发破缺的可能关系等。即便一些非物理专业的读者,估计也能读懂,此实乃可贵。     

奇偶高次谐波光谱学研究进展

不对称分子由于对称破缺在强激光场中会辐射奇次和偶次谐波.研究表明,奇偶谐波辐射在频域上具有显著不同的特性.通过建立奇偶谐波辐射理论模型,进一步的研究指出,奇偶谐波携带着系统的不同信息,可通过提取奇偶谐波各自的特征信息,整合反演出系统的全部信息.上述奇偶分辨的高次谐波光谱学研究思路和相关理论模型已被广泛地应用于不对称分子...     

剧烈膨胀的甚早期宇宙

《剧烈膨胀的甚早期宇宙》所论述的理论是1980年以来宇宙学上的又一重要进展。它以大统一理论中的真空对称破缺的相变为基础,使一些宇宙学的疑难问题得到了解决,但此理论至今还在争论和发展中。     

核力的电荷对称破缺对低能NN散射参数的影响

在低能核物理中,NN散射长度α和有效力程是两个重要的参数,它们已被实验和理论在核子-介子层次上研究过。本文用共振群方法(RGM)从夸克层次来研究核力的电荷对称破缺对α和的影响。     

美哉物理(十)物理美最美是对称

物理学之美,美在哪里?美在充实、美在可靠、美在对称、美在统一、美在简洁、美在和谐、美在造福人类。而物质世界及其物理学描述、乃至物理学的理论构建,其美学特征主要在于对称、在于对称与对称破缺的辩证统一;故对称亦可谓物理美之源、物理美之最。本文拟对此作一多方面的、然而简略的讨论,也可算是对前面诸文有关内容的粗浅总结。     

突变率的S_4对称破缺和终止密码子

文献[1,2]等曾就二联密码引用无义突变数和Hamming距离的概念,讨论了如何获得最优化密码的数学方法。由于在计算突变时未区别转换突变和颠换突变,故未能得出可和实际比较的有意义结果。事实上,如碱基U、C、A、G间具有严格的S_4置换群对称性,那么任两个碱基间具有相等的突变率,并且一个密码子的三个字母也没有区别。因此,64个密码子中任取若干个都是同权的,原则上无法区别哪些是终止密码。实际上碱基的突变率不具有严格的S_4对称性,它可分解为S_4不变的部分和S_4对称破缺的部分。我们可以只考虑S_4对称破缺的     

什么是21世界的科学文明

■什么是21世纪的科学文明呢?什么是现在面临的最重要的问题呢? ■当代的科学大问题,在宇宙学里有两个:一个是类星体,一个是暗物质;粒子物理学里有两个:一个是对称破缺,一个是看不见的夸克.     

层展论的旗手——菲利普•安德森

文章综述了理论物理学家菲利普?安德森的生平和科学成就。安德森的科学工作既紧密联系实验又有深刻的普遍意义。他对凝聚态物理有很多方面的具体贡献，如确立了一些核心概念或者范式，特别是对称破缺。他建议用对称性自发破缺解决粒子物理领域杨-米尔斯理论中的规范粒子质量问题，而他在自旋玻璃方面的工作对生物学和计算机科学也有影响。 安德森在层展论（笔者译自emergentism）的崛起中居功至伟，他强调高层次物质的规律不是低层次规律的应用。笔者认为还原论和层展论是硬币的两面，相辅相成。     

破缺QCD理论中的1~(++→)Gq衰变

胶子可能有质量的问题已被不少人所研究。在文献[2]中我们提出了一种理论假定,即胶子通过定域规范对称性的自发破缺获得质量但胶子和层子的禁闭或准禁闭性仍然保持。我们把它叫做破缺QCD理论。本文将用破缺QCD理论计算的衰变率。在通常QCD     

大尺度有效引力理论与洛仑兹破缺

微波背景辐射的多普勒效应可能意味着在宇宙学尺度上洛仑兹boost不变性的破缺,假定洛仑兹对称性从星系尺度上开始部分破缺,以非常狭义相对理论模型的对称群为例,构造了其相应的规范理论作为大尺度上的有效引力理论,发现这些洛仑兹破缺的引力模型共同特征是即使物质源为普通标量物质时,时空挠率和contortion也一般不会为零,而广义相对论在这种情况下给出零挠率和零contortion,时空联络为Levi-Civita联络.非零contortion的存在贡献一个等效的能量动量张量分布,在星系乃至星系团尺度上的静态解中扮演暗物质角色,在宇宙学尺度上的类Roberson-Walker膨胀解中扮演暗物质与暗能量的角色,很可能会贡献一部分暗物质、暗能量效应.以Sim(2)为例,特别研究了其规范理论的自洽性,包括Maurer-Cartan方程在Sim(2)上的闭合性和以及由Jacobi恒等式在Sim(2)上导致的第一和第二Bianchi恒等式.     

利用近距离牛顿反平方定律实验探索洛伦兹不变性破缺效应

回顾了利用近距离引力实验探索洛伦兹不变性破缺效应的现状,并展望了其发展趋势.引力与物质的耦合极其微弱,近距离下牛顿反平方定律的实验检验是探索引力现象对广义相对论偏离的常用方法之一,其实验检验的基本原理是通过测量密度较大的2块薄金属片之间的引力相互作用随间距的变化,判断其是否满足牛顿反平方定律.在探索洛伦兹不变性破缺方面,通过测量2块薄金属片之间的非牛顿力的恒星时变化,可以检验标准模型拓展(SME)中包含黎曼曲率2次耦合的洛伦兹对称性破缺参数.分析表明近距离引力实验中,由于洛伦兹不变性破缺,2块有限平板间的非牛顿引力由边缘效应主导,尽管如此,现有的近距离引力实验对洛伦兹不变性破缺系数的限制仍能达到10?8 m2的水平.     

对称性自发破缺的历史发展

本世纪最伟大的科学成就之一是弱电统一理论,而使该理论取得重大突破性发展的是真空对称性自发破缺的应用。对称性自发破缺的概念在当代物理学中占有十分重要的地位。本文将研究探索对称性自发破缺概念是如何从固体物理学领域(特别是超导现象)移植到粒子物理学中,以及物理学家们是如何克服重重困难,最后使其成为粒子物理学的重要概念的。     

一类典型的二维势能面的反应途径分叉

势能面反应途径分叉的现象已引起化学家们极大的兴趣.它最早由Dewar和Kirschner在研究环丁烯解环反应体系势能面时发现,并指出在此种情形下,Wood-Hoffmann规则是失效的,即应用对称守恒原理预测的产物并不出现.因反应途径分叉而引起对称破缺的现象,Collard和Hall已进行过极其初步的研究.Basilevsky讨论了几种类型分叉的数学条件.Valtazanos和Ruedenberg分析了二维具有C_s对称的势能面E(x,y)=A_1x+A_2x~2+2A_3xy~2十A_4y~4