[論文レビュー] Suppressed power-corrections for moments of event-shape variables in e+e- annihilation

Einan Gardi|arXiv (Cornell University)|Mar 17, 2000

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 3

ひとこと要約

この論文は、e+e−散乱におけるイベント形状変数の高次モーメントにおける力率補正を調査し、⟨(1−T)²⟩に対して、ソフトグルーオンの放出が1/Q³補正を抑制することを示している。一方、1/Q²のあいまいさが支配的であり、特定の位相空間領域に結びつかないため、それらは本質的な非摂動的効果ではないと考えられる。

ABSTRACT

Power-corrections that fall as 1/Q, where Q is the center-of-mass energy, play a significant role in the phenomenology of the average values of event-shape variables like the thrust T. These power-corrections can be analyzed in perturbative QCD using renormalon resummation in the single dressed gluon approximation. They originate in a particular part of phase-space where a soft gluon is emitted at a large angle. It is shown that for higher moments of 1 - thrust a single gluon emission leads to much suppressed power-corrections. In particular, the corrections to <(1-T)^2> from soft gluon emission fall as 1/Q^3. Other ambiguities of perturbation theory which scale as 1/Q^2 become dominant. However, finding that these ambiguities are not associated to any particular part of phase-space, we suggest that they do not signal any genuine non-perturbative effects.

研究の動機と目的

• e+e−散乱におけるイベント形状変数（例えばスラスト）の高次モーメントにおける力率補正の起源と大きさを理解すること。
• 大きな角度で放出されるソフトグルーオンが、1−Tのモーメントにおける力率補正に与える寄与を分析すること。
• 摂動理論における1/Q²のあいまいさが、本質的な非摂動的効果に対応しているかどうかを特定すること。
• 単一のドレッシンググルーオン近似におけるレノルムロン総和の役割が、これらの補正をモデル化する上で果たす役割を評価すること。

提案手法

• 単一のドレッシンググルーオン近似におけるレノルムロン総和を用いた摂動的QCDを用いて、力率補正をモデル化する。
• ソフトグルーオンが大きな角度で放出される位相空間領域に焦点を当て、これが力率補正を支配する。
• 特に⟨(1−T)²⟩を計算することで、補正の中心エネルギーQ依存性を評価する。
• 摂動理論における1/Q²のあいまいさの起源を特定し、その位相空間依存性を評価する。
• ソフトグルーオン放出に起因する補正のスケーリング（1/Q³）と他の摂動的あいまいさ（1/Q²）を比較する。
• 1/Q²のあいまいさは特定の位相空間領域に関連しないことから、非摂動的物理学を示唆するものではないと結論づける。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 スラストの高次モーメント、特に⟨(1−T)²⟩において、力率補正は中心エネルギーQとどのようにスケーリングするか？
• RQ2 大きな角度でのソフトグルーオン放出が、イベント形状モーメントの力率補正に与える寄与は何か？
• RQ3 なぜ摂動理論における1/Q²のあいまいさが⟨(1−T)²⟩において支配的であり、その物理的起源は何か？
• RQ4 1/Q²のあいまいさは特定の位相空間領域に関連しているのか？それらは非摂動的効果を示唆しているのか？
• RQ5 単一のドレッシンググルーオン近似におけるレノルムロン総和は、これらの補正のスケーリングを正確に記述できるか？

主な発見

• ソフトグルーオン放出に起因する⟨(1−T)²⟩の力率補正は1/Q³に比例し、標準的な1/Q依存性と比較して顕著に抑制されている。
• ⟨(1−T)²⟩において摂動理論における1/Q²のあいまいさが支配的となり、1/Q³補正を上回る。
• これらの1/Q²のあいまいさは特定の位相空間領域と関連しないため、本質的な非摂動的効果を示すものではない。
• 1/Q³補正の抑制は、単一のドレッシンググルーオン近似におけるソフトグルーオン放出の角度依存性に起因する。
• 1/Q²のあいまいさが位相空間に局在しないことから、これらは摂動的展開の結果であるアーティファクトであり、物理的非摂動的寄与ではないと示唆される。
• 結果は、イベント形状モーメントにおける力率補正をモデル化するにあたり、単一のドレッシンググルーオンフレームワークにおけるレノルムロン総和の使用を支持する。