Q泡暗物质能量稳定性质和激发态的研究

【摘要】：近年来天体粒子物理的研究表明暗物质已经成为宇宙的主要组成部分,暗物质对宇宙结构的形成有重要影响,因此研究暗物质是粒子物理和宇宙学的主要问题之一。1985年,Coleman在标量场理论中提出了Q球模型,Kusenko等人的研究指出超对称理论中可能存在这类Q球。 本文构造了一种新的Q物质模型—Q泡,在复标量场模型中推导了Q泡的场方程,根据两类跑动势获得了场方程的精确解;计算了基态和激发态的U(1)荷和能量,研究了这类Q泡的能量稳定性和扰动性质。另外,本文还研究了带有电磁场作用的Q泡模型,根据电磁场的拉氏量和规范场表述,推导了场方程和守恒荷,获得了均匀电场模型中的Q泡解;证明了这类Q泡的能量稳定性质,同时还计算了Q泡的能量扰动和激发态。 本文中具有创新性的工作如下: 1.构造了复标量场中的Q泡模型,推导了Q泡的场方程。 2.引入两类跑动势获得了Q泡场方程的精确解,另外,研究了均匀电场模型的Q泡精确解。 3.分析了Q泡的能量稳定性,扰动和激发态性质。