Сфалеронный переход

Интерактивная схема перехода между электрослабыми вакуумными конфигурациями

Модель показывает движение в эффективной топологической координате конфигурационного пространства — не в обычном пространстве и не траекторию отдельной частицы.

d3 = require("d3@7.9.0")

sphaleronTransition = {
  const host = document.createElement("div");
  host.className = "sphaleron-app-host";

  if (!window.SphaleronTransitionApp) {
    host.innerHTML = "<p role='alert'>Не удалось загрузить модуль сфалеронного перехода.</p>";
    return host;
  }

  const app = window.SphaleronTransitionApp.create(host, {d3});
  invalidation.then(() => app.destroy());
  return host;
}

Потенциал \(E/E_{\mathrm{sph}}=\sin^2(\pi N_{\mathrm{CS}})\) — качественная схема, а не расчёт энергии электрослабого поля. Высота барьера и время условны; температурная зависимость \(E_{\mathrm{sph}}(T)\) в модель не входит. При низкой ненулевой температуре возможны и туннелирование, и термоактивация, но оба процесса чрезвычайно подавлены.

Завершённый переход на единицу топологической координаты меняет барионное и лептонное числа на число поколений фермионов:

\[ \Delta B=\Delta L=3\,\Delta N_{\mathrm{CS}}, \qquad \Delta(B-L)=0. \]

Без механизма, предпочитающего одно направление перехода, сфалеронные процессы сами не создают избыток вещества. Однако они могут перераспределять уже существующую асимметрию при сохранении \(B-L\).

Для дальнейшего чтения: M. D’Onofrio, K. Rummukainen, A. Tranberg, Sphaleron Rate in the Minimal Standard Model; D. E. Morrissey, M. J. Ramsey-Musolf, Electroweak baryogenesis.