Oszcillonok dinamikája
Oszcillonok dinamikája
Nagy Botond, MSc. I. évfolyam
Konzulens: Dr. Takács Gábor
Az 1970-es évek közepén I. L. Bogolubsky és V. G. Makhan’kov egyetlen valós skalármezőt tartalmazó nemlineáris mezőelméletek numerikus vizsgálata során olyan lokalizált, közel periodikus megoldásokat találtak, melyek élettartama meglepően hosszú az oszcilláció periódusidejéhez képest. Ezek a mezőelméletben részecskeszerű objektumoknak felelnek meg, melyeket ők pulzonoknak neveztek el.
Az 1990-es évek közepén M. Gleiser a fázisátalakulások egy mezőelméleti modelljének numerikus vizsgálatával azt találta, hogy a szubkritikus buborékok időfejlődésük során bekerülnek ezekbe a pulzon állapotokba, de amellett érvelt, hogy az oszcilláció karakterisztikusabb jellemzője a megoldásnak, mint a pulzálás, ezért ő oszcillonoknak hívta ezeket a megoldásokat, azóta pedig ez az elnevezés terjedt el az irodalomban.
Az oszcillonok tehát valós skalármezőt tartalmazó nemlineáris mezőelméletek lokalizált, közel periodikus megoldásai, melyek a skalármező kisugárzásával folyamatosan energiát veszítenek, míg végül elbomlanak. Jelentőségük abban rejlik, hogy előfordulásuk mind a modell részleteitől, mind a kezdeti konfigurációtól nagyrészt független. Emiatt pl. kozmológiai és részecskefizikai modellekben gyakran megjelennek, és mivel élettartamuk jóval hosszabb a modellre jellemző időskálánál, ha a rendszer csapdába esik egy oszcillon konfigurációban, az a rendszer dinamikáját jelentősen lelassíthatja.
Hasonló hosszú élettartamú megoldásokat már a kvantumos esetben is megfigyeltek. Hosszabb távú célunk ezen állapotok dinamikájának megértése, amihez a klasszikus oszcillonok természetes kiindulópontként szolgálnak.
A ’90-es évek óta sokféle szemianalitikus és numerikus módszerrel próbálták értelmezni az oszcillonok hosszú élettartamát, dinamikájukat és bomlási mechanizmusukat. A megértést az is megnehezíti, hogy a dinamika részletei erősen függnek a modelltől (potenciál alakja, dimenzió).
A dolgozatomban áttekintem az oszcillonok vizsgálatára kifejlesztett módszereket, melyeket alkalmazunk bizonyos modellekre, és fizikailag interpretáljuk az eredményeket. A modellek választását (önkölcsönható ϕ4 skalármező, dupla sine-Gordon) a kvantumos esetben tervezett vizsgálat motiválta.
szerző
-
Nagy Botond
Fizikus mesterképzési szak (MSc)
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Takács Gábor
egyetemi tanár, Elméleti Fizika Tanszék
