In theoretical physics, a chiral anomaly is the anomalous nonconservation of a chiral current. In everyday terms, it is equivalent to a sealed box that contained equal numbers of left and right-handed bolts, but when opened was found to have more left than right, or vice versa.
Such events are expected to be prohibited according to classical conservation laws, but it is known there must be ways they can be broken, because we have evidence of charge–parity non-conservation ("CP violation"). It is possible that other imbalances have been caused by breaking of a chiral law of this kind. Many physicists suspect that the fact that the observable universe contains more matter than antimatter is caused by a chiral anomaly. Research into chiral symmetry breaking laws is a major endeavor in particle physics research at this time.
The chiral anomaly originally referred to the anomalous decay rate of the neutral pion, as computed in the current algebra of the chiral model. These calculations suggested that the decay of the pion was suppressed, clearly contradicting experimental results. The nature of the anomalous calculations was first explained in 1969 by Adler and Bell & Jackiw. This is now termed the Adler–Bell–Jackiw anomaly of quantum electrodynamics. This is a symmetry of classical electrodynamics that is violated by quantum corrections.
The Adler–Bell–Jackiw anomaly arises in the following way. If one considers the classical (non-quantized) theory of electromagnetism coupled to fermions (electrically charged Dirac spinors solving the Dirac equation), one expects to have not just one but two conserved currents: the ordinary electrical current (the vector current), described by the Dirac field as well as an axial current When moving from the classical theory to the quantum theory, one may compute the quantum corrections to these currents; to first order, these are the one-loop Feynman diagrams. These are famously divergent, and require a regularization to be applied, to obtain the renormalized amplitudes.
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En physique théorique, une théorie de jauge est une théorie des champs basée sur un groupe de symétrie locale, appelé groupe de jauge, définissant une « invariance de jauge ». Le prototype le plus simple de théorie de jauge est l'électrodynamique classique de Maxwell. L'expression « invariance de jauge » a été introduite en 1918 par le mathématicien et physicien Hermann Weyl. La première théorie des champs à avoir une symétrie de jauge était la formulation de l'électrodynamisme de Maxwell en 1864 dans .
Le est, en physique des particules, un nombre quantique additif invariant. Il peut être défini comme le tiers de la différence entre le nombre de quarks et le nombre d'antiquarks dans le système : où est le nombre de quarks, et est le nombre d'antiquarks. D'un point de vue pratique, on divise par trois afin de faire correspondre le nombre baryonique au nombre de nucléons (protons et neutrons, tous deux constitués de trois quarks). Or, ces particules ont été connues bien avant, et sont plus familières que les quarks.
En théorie quantique des champs, on dit qu'une symétrie de la théorie possède une anomalie (ou que la symétrie est anormale) lorsqu'elle est une invariance classique au niveau de l'action mais qu'elle est brisée une fois que la théorie est quantifiée. Plus précisément une anomalie survient lorsque le courant de Noether est conservé au niveau classique mais que les interactions quantiques brisent cette conservation. Cet article présente les différents types d'anomalies que l'on peut rencontrer en physique théorique.
Explore le couplage excitonique dans les systèmes riches en électrons et la formation de solitons neutres dans le poly(acétylène) en raison de l'oxydation chimique.
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