WikiDer > Спектральная асимметрия

Spectral asymmetry

В математика и физика, то спектральная асимметрия асимметрия в распределении спектр из собственные значения из оператор. В математике спектральная асимметрия возникает при изучении эллиптические операторы на компактные многообразия, и глубокий смысл придается Теорема Атьи-Зингера об индексе. В физике он имеет множество приложений, обычно приводящих к дробному обвинять из-за асимметрии спектра Оператор Дирака. Например, ожидаемое значение вакуума из барионное число дается спектральной асимметрией Гамильтонов оператор. Спектральная асимметрия ограниченного кварк поля - важное свойство хиральная сумка модель. За фермионы, он известен как Индекс Виттена, и может пониматься как описание Эффект Казимира для фермионов.

Определение

Учитывая оператор с собственные значения , равное количество которых положительные и отрицательные, спектральную асимметрию можно определить как сумму

куда это функция знака. Другой регуляторы, такой как регулятор дзета-функции, может быть использовано.

Необходимость как положительного, так и отрицательного спектра в определении - вот почему спектральная асимметрия обычно возникает при исследовании Операторы Дирака.

Пример

В качестве примера рассмотрим оператор со спектром

куда п является целым числом, включающим все положительные и отрицательные значения. Можно прямо показать, что в этом случае подчиняется для любого числа , и это для у нас есть . График является периодической пилообразной кривой.

Обсуждение

Со спектральной асимметрией связано вакуумное среднее значение энергии, связанной с оператором, Казимир энергия, который задается

Эта сумма формально расходится, и расхождения необходимо учитывать и устранять с помощью стандартных методов регуляризации.

Рекомендации

  • MF Atiyah, VK Patodi и IM Singer, Спектральная асимметрия и риманова геометрия I, Proc. Camb. Фил. Soc., 77 (1975), 43-69.
  • Линас Вепстас, А.Д. Джексон, А.С. Гольдхабер, Двухфазные модели барионов и киральный эффект Казимира, Письма по физике B140 (1984) стр. 280-284.
  • Линас Вепстас, А.Д. Джексон, Обоснование хиральной сумки, Отчеты по физике, 187 (1990) стр. 109-143.