[論文レビュー] Momentum Sum Rules in QCD for a Photon Target

L. Frankfurt, E. G. Gurvich|ArXiv.org|May 29, 1995

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 2被引用数 3

ひとこと要約

この論文は、非摂動的QCDを用いて、光子標的におけるパートン構造関数の運動量和則を導出する。ハドロン的真空偏極およびゲージ不変性の寄与を含む。未解決の光子の寄与は、再規範化可能であること、漸近的自由性であること、ゲージ不変性であることによって一意に決定され、光子内のパートン分布パラメータ化の検証のための厳密な枠組みを提供する。

ABSTRACT

We deduce momentum sum rules for the parton structure functions of a photon target. Non-perturbative QCD contribution to the momentum sum rules follows from conservation of the energy--momentum tensor and it is calculated through the hadronic part of the photon vacuum polarization operator. The contribution of the unresolved photon unambiguously follows from gauge invariance, renormalizability and asymptotic freedom in QCD. We also compare available parametrizations of parton distribution in a photon with the deduced sum rules.

研究の動機と目的

• 非摂動的QCDの枠組み内で、光子標的におけるパートン構造関数の運動量和則を導出すること。
• ハドロン的成分を含む光子真空偏極演算子の非摂動的寄与を、運動量和則に与える寄与として特定すること。
• ゲージ不変性、再規範化可能、QCDにおける漸近的自由性を用いて、未解決光子寄与の役割を明確にすること。
• 理論的和則と既存の光子パートン分布パラメータ化との一貫性検証を行うこと。

提案手法

• QCDにおけるエネルギー運動量テンソルの保存則を用いて、光子標的における運動量和則を導出する。
• ハドロン的成分を含む光子真空偏極テンソルを通じて、非摂動的寄与を計算する。
• ゲージ不変性と再規範化可能を適用して、和則に与える未解決光子寄与を一意に決定する。
• QCDにおける漸近的自由性を用いて、摂動的および非摂動的寄与の整合性を保証する。
• 場の理論的アプローチを用いて、和則をエネルギー運動量テンソルの行列要素に関連付ける。
• 理論的和則と光子内のパートン分布の現象論的パラメータ化とを比較する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 光子標的におけるパートン分布の運動量和則に、非摂動的寄与はどのように寄与するか？
• RQ2 ゲージ不変性は、運動量和則における未解決光子寄与をどのように制約するか？
• RQ3 既存の光子パートン分布パラメータ化は、導出された運動量和則をどの程度満たしているか？
• RQ4 和則は、光子内のパートン分布モデルの一貫性チェックとして使用可能か？
• RQ5 ハドロン的真空偏極は、光子の運動量和則を決定づける役割を果たすか？

主な発見

• 運動量和則における非摂動的寄与は、完全に光子真空偏極演算子のハドロン的成分によって決定される。
• 未解決光子寄与は、ゲージ不変性、再規範化可能、QCDにおける漸近的自由性によって一意に固定される。
• 導出された和則は、光子内のパートン分布関数の現象論的パラメータ化に対する厳密な一貫性チェックを提供する。
• 与えられた理論的制約のもとで、光子内のパートンが担う全運動量分率が1に合計されることを期待するという予想と和則は整合している。
• この枠組みにより、特定のパートン分布の仮定に依存しない、運動量和則のモデルに依存しない決定が可能である。
• 結果は、和則が解決済みおよび未解決光子寄与の両方によって満たされ、後者は基本的対称性によって一意に固定されることを示している。