[PDF]
http://dx.doi.org/10.3952/lithjphys.48410
Open access article / Atviros prieigos straipsnis
Lith. J. Phys. 48, 305–312 (2008)
SO(3) RATIONAL MAP SOLITON IN
QUANTUM SU(3) SKYRME MODEL
Darius Jurčiukonis and Egidijus Norvaišas
Institute of Theoretical Physics and Astronomy of Vilnius
University, A. Goštauto 12, LT-01108 Vilnius, Lithuania
E-mail: darius@itpa.lt, norvaisas@itpa.lt
Received 4 September 2008; accepted
4 December 2008
The quantum Skyrme model is
considered in noncanonical bases SU(3)
SO(3)
for the state vectors. A rational map ansatz is used to describe
the soliton with the topological number greater than one. The
canonical quantization of the Lagrangian generates in Hamiltonian
five different “moments of inertia” and negative quantum mass
corrections, which can stabilize the quantum soliton solution.
Explicit expressions of the quantum Lagrangian and the Hamiltonian
are derived for this model soliton.
Keywords: Skyrme model, skyrmions,
topological solitons, rational map
PACS: 03.65.Fd, 12.39.Dc
SO(3) RACIONALAUS ATVAIZDŽIO
SOLITONAS KVANTINIAME SU(3) SKYRME’OS MODELYJE
Darius Jurčiukonis, Egidijus Norvaišas
VU Teorinės fizikos ir astronomijos institutas, Vilnius,
Lietuva
Skyrme’os modelis su nekanoniškai įdėtu
SU(3)
SO(3)
solitonu nagrinėjamas racionalaus atvaizdžio artinyje, kai
sprendinio topologinis krūvis
B ≥ 2. Didžiausias
dėmesys skiriamas šio modelio grupių teorijos aspektams. Pusiau
klasikinis Skyrme’os modelio kvantavimo metodas remiasi prielaida,
kad solitonas sukasi kaip kietas nekeičiantis formos kūnas.
Straipsnyje naudojamas kanoninis kvantavimo metodas
ab initio
atsižvelgia į reikalavimą, kad kolektyvinės koordinatės –
kvantiniai kintamieji ir greičiai – nekomutuoja. Tai keičia
energijos funkcionalą, taigi ir variacinių sprendinių formą.
Kvantiniai sprendiniai labai priklauso nuo klasikinio sprendinio,
kurio aplinkoje kvantuojama. Pasirinktas racionalaus atvaizdžio
artinys generuoja net penkis skirtingus Hamiltono operatoriaus
„inercijos momentus“. Aukštesniems SU(3) grupės įvaizdžiams gautas
kvantinis Hamiltono operatorius nėra diagonalus nekanoninės bazės
būsenų atžvilgiu. Šie aptarti sprendiniai gali būti panaudoti
aprašyti lengvuosius atomo branduolius kaip specialius Skyrme’os
modelio solitonus.
References / Nuorodos
[1] T.H.R. Skyrme, A non-linear field theory, Proc. Roy. Soc. A 260,
127 (1961),
http://dx.doi.org/10.1098/rspa.1961.0018
[2] C. Houghton, N. Manton, and P. Sutcliff, Rational maps,
monopoles and skyrmions, Nucl. Phys. B 510, 507 (1998),
http://dx.doi.org/10.1016/S0550-3213(97)00619-6
[3] A. Acus, J. Matuzas, E. Norvaišas, and D.O. Riska, The deuteron
as a canonically quantized biskyrmion, Phys. Scripta 69, 260
(2004),
http://dx.doi.org/10.1238/Physica.Regular.069a00260
[4] O.V. Manko, N.S. Manton, and S.W. Wood, Light nuclei as
quantized Skyrmions, Phys. Rev. C 76, 055203 (2007),
http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.76.055203
[5] G.S. Adkins, C.R. Nappi, and E. Witten, Static properties of
nucleons in the Skyrme model, Nucl. Phys. B 228, 552 (1983),
http://dx.doi.org/10.1016/0550-3213(83)90559-X
[6] A. Acus, E. Norvaišas, and D.O. Riska, Stability and
representation dependence of the quantum skyrmion, Phys. Rev. C 57,
2597 (1998),
http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.57.2597
[7] H. Walliser, The SU(n) Skyrme model, Nucl. Phys. A 548,
649 (1992),
http://dx.doi.org/10.1016/0375-9474(92)90647-3
[8] D. Jurčiukonis, E. Norvaišas, and D.O. Riska, Canonical
quantization of SU(3) Skyrme model in a general representation, J.
Math. Phys. 46, 072103 (2005),
http://dx.doi.org/10.1063/1.1940548
[9] D. Jurčiukonis and E. Norvaišas, Quantum SU(3) Skyrme model with
noncanonical embedded SO(3) soliton, J. Math. Phys. 48,
052101 (2007),
http://dx.doi.org/10.1063/1.2720284
[10] A. Acus, E. Norvaišas, and D.O. Riska, The α\alpha particle as
a canonically quantized multiskyrmion, Phys. Rev. C 74,
025203 (2006),
http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.74.025203
[11] K. Fujii, A. Kobushkin, K. Sato, and N. Toyota, Skyrme-model
Lagrangian in quantum mechanics: SU(2) case, Phys. Rev. D 35,
1896 (1987),
http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.35.1896
[12] T. Ohtani and R. Sugano, Q-number variational method for
non-linear Lagrangian in quantum mechanics, Prog. Theor. Phys. 50,
1715 (1973),
http://dx.doi.org/10.1143/PTP.50.1715
[13] T. Ioannidou, B. Piette, P. Sutcliffe, and W. Zakrzewski,
Skyrmions and rational maps, Nonlinearity 14, C1 (2001),
http://dx.doi.org/10.1088/0951-7715/14/1/101