Instanton

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Instantone sind in Raum und Zeit lokalisierte Solitonlösungen „euklidifizierter“ Quantenfeldtheorien, speziell der Yang-Mills-Gleichungen in der Quantenchromodynamik nach einer Wick-Rotation vom Minkowski-Raum zum vierdimensionalen Euklidischen Raum. Instantone beschreiben in allen diesen Theorien den quantenmechanischen Übergang (Tunnel-Übergang) zwischen den verschiedenen Klassen des Vakuumzustandes des betrachteten Feldes und sollen speziell für die starke Wechselwirkung im niederenergetischen Bereich große Bedeutung haben.

Instantone liefern auch eine Erklärung für eine wichtige Symmetriebrechung: sie können die Händigkeit von Elementarteilchen im Quantenchromodynamik-Vakuum verändern. Die dazugehörige chirale Symmetrie spielt eine zentrale Rolle in der Physik der Hadronen.

Eine weitere Anwendung finden Instantone bei dem sog. „Inflaton-Feld“ der Kosmologie zur Erklärung des sog. inflationären Phasenüberganges in der Frühzeit des Universums.

Literatur[Bearbeiten]

  • R.Rajaraman: Solitons and instantons - an introduction to solitons and instantons in quantum field theory. Elsevier, Amsterdam 2005, ISBN 0-444-87047-4
  • Mikhail A. Shifman: Instantons in gauge theories. World Scientific, Singapore 1994, ISBN 981-02-1681-5
  • Sidney Coleman: Aspects of Symmetry, Cambridge University Press, 1985, ISBN 0-521-31827-0