[論文レビュー] QCD at large and short distances

V.N. Gribov|ArXiv.org|Aug 21, 1997

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions被引用数 4

ひとこと要約

この論文は、QCDの発散や正規化を含まない非摂動的定式化を提示し、その漸近的自由性を活用して、短距離（摂動的）および長距離（非摂動的）現象を統一的に扱う。質量ゼロおよび質量非ゼロのクォーク極限において、チャーミカル対称性の破れおよび擬スカラー八重項を準ゴールドストーン粒子として分析し、標準的な正規化問題を伴わない一貫した枠組みの中でU(1)問題を扱う。

ABSTRACT

The formulation of QCD which contains no divergences and no renormalization procedure is presented. It contains both perturbative and non-perturbative phenomena. It is shown that, due to its asymptotically free nature, the theory is not defined uniquely. The chiral symmetry breaking and the nature of the octet of pseudo-scalar particles as quasi-Goldstone states are analysed in the theory with massless and massive quarks. The U(1) problem is discussed.

研究の動機と目的

• 発散や正規化手順を回避するQCDの定式化を開発すること。
• 1つの一貫した枠組みの中で摂動的および非摂動的現象を統合すること。
• 質量ゼロおよび質量非ゼロのクォークを伴うQCDにおいて、チャーミカル対称性の破れおよび擬スカラー八重項が準ゴールドストーン状態としての性質をどのように示すかを分析すること。
• この新しい定式化の文脈においてU(1)問題を扱うこと。

提案手法

• 紫外および赤外発散を内因的に回避する非摂動的QCD定式化を提案する。
• QCDの漸近的自由性を用いて、理論の唯一の非摂動的定義を主張する。
• 統一的な場の理論的アプローチを用いて、摂動的および非摂動的領域におけるクォークおよびグルーオンの力学を分析する。
• 真空の構造、チャーミカル対称性の破れ、および軽い擬スカラーメソンのスペクトルを研究するために、この枠組みを適用する。
• この定式化の文脈において、異常および軸対称性U(1)の役割を検討する。
• 標準的な摂動的正規化に依存しない場の理論的アプローチを用い、経路積分の完全な非摂動的構造に焦点を当てる。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 QCDを発散や正規化手順なしにどのように定式化できるか？
• RQ2 質量ゼロおよび質量非ゼロのクォークを伴うQCDにおいて、非摂動的枠組み内でのチャーミカル対称性の破れの性質は何か？
• RQ3 この定式化において、なぜ擬スカラー八重項のメソンが準ゴールドストーン状態と見なされるのか？
• RQ4 発散や正規化を含まない非摂動的QCD定式化において、U(1)問題はどのように現れるか？
• RQ5 漸近的自由性は、QCDの非摂動的構造を一意に定義するためにどのように寄与するか？

主な発見

• この論文は、理論の漸近的自由性に依拠する発散や正規化を要しないQCDの定式化を提示する。
• チャーミカル対称性の破れは非摂動的領域で自然に発生し、擬スカラー八重項が準ゴールドストーンボソンとして出現することを示す。
• クォークが質量ゼロの極限において、擬スカラーメソンは自発的チャーミカル対称性の破れにより近似的なゴールドストーン粒子として特定される。
• U(1)問題は、軸対称性の異常と非摂動的真空構造の相互作用を分析することで扱われる。
• 理論はその漸近的自由性のおかげで一意に定義可能であり、標準的な摂動的アプローチにおける曖昧さが解消される。
• この枠組みは、便宜的な正則化や正規化スキームを導入することなく、QCDにおける短距離（摂動的）および長距離（非摂動的）現象を一貫して記述できる。