[論文レビュー] Retarded/Advanced Correlation Functions and Soft Photon Production in the Hard Loop Approximation

P. Aurenche, Tamer Bécherrawy+1 more|ArXiv.org|Mar 21, 1994

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 4被引用数 4

ひとこと要約

この論文は、QEDに類似した理論における時間発展の遅延/進行形式を実時間場理論で開発し、ハードループ近似を用いてソフト光子生成を計算する。虚数部は分岐切断を越える不連続性を介して導出され、ソフトフェルミオンループからの発散的寄与が分離され、高温プラズマにおけるソフト光子放出の体系的な枠組みが提供される。

ABSTRACT

We apply the retarded/advanced formalism of real time field theory to the QED or QED like case. We obtain a general expression for the imaginary part of the two-point correlation function in terms of discontinuities. The hard loop expansion is derived. The formalism is used to extract the divergent part of the soft fermion loop contribution to the real soft photon production.

研究の動機と目的

• 実時間場理論の遅延/進行形式をQEDに類似した理論へ拡張すること。
• 不連続性を用いて2点相関関数の虚数部の一般式を導出すること。
• ハードループ展開を用いて高温プラズマにおけるソフト光子生成を分析すること。
• ソフトフェルミオンループ寄与の発散的成分を分離し、実ソフト光子生成に対して抽出すること。
• 実時間技術を用いて、高温QEDに類似した系におけるソフト光子放出の場の理論的枠組みを提供すること。

提案手法

• 実時間有限温度場理論における遅延/進行形式を用いて相関関数を記述する。
• 複素エネルギー平面における分岐切断を越える不連続性を用いて2点関数の虚数部を表現する。
• ハードループ近似を適用して、高温・高密度媒体におけるソフト光子の力学を簡略化する。
• 自己エネルギーに対するソフトフェルミオンループ寄与を計算し、その発散的挙動に注目する。
• 遅延および進行 propagator の構造を用いて、ソフト光子生成振幅における赤外発散を分離する。
• ハードループ極限における自己エネルギーの虚数部を分析することで、ソフト光子生成の一次近似寄与を導出する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 QEDに類似した理論におけるソフト光子生成に、遅延/進行形式を体系的に応用する方法は何か？
• RQ2 実時間場理論における2点相関関数の虚数部の一般的構造は何か？
• RQ3 ハードループ近似は、高温プラズマにおけるソフト光子放出の計算をどのように簡略化するか？
• RQ4 ソフトフェルミオンループからの発散的寄与の起源と性質は何か？
• RQ5 ソフトフェルミオンループの発散的成分は、相関関数の不連続性を用いて分離可能であり、表現可能か？

主な発見

• 2点相関関数の虚数部は分岐切断を越える不連続性を用いて表現され、ソフト光子生成の場の理論的根拠が提供される。
• ハードループ展開は遅延/進行形式内で一貫して導出され、ソフト寄与の体系的再結合が可能になる。
• 実ソフト光子生成におけるソフトフェルミオンループ寄与の発散的成分が分離され、解析的に取り扱えることが示された。
• この形式主義は、ハードループ極限におけるソフト光子放出の赤外構造をうまく捉えている。
• 高温QEDプラズマにおけるソフト光子生成率を、制御された近似で計算するための枠組みを提供する。
• 結果は、既知のソフト光子放出における赤外発散と整合しており、今や実時間場理論的手法によって導出された。