[논문 리뷰] Perturbative QCD with string tension

Ramesh Anishetty|ArXiv.org|1998. 04. 01.

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 초월적 유한성이나 재정규화 가능성을 해치지 않으면서 양자 chromodynamics(QCD)의 섭동 이론에 스트링 장력을 도입함으로써, 달라지는 결합 상수가 유지되면서 고에너지에서 스트링 장력의 값이 0이 되도록 보장한다. 1/N 전개를 통해 이론은 해석적으로 다룰 수 있으며, 내재된 비국소성과 자발적 카이랄 대칭의 비대칭화를 포함한다. 이는 섭동적 프레임워크 내에서 비섭동적 QCD의 특성을 일관되게 묘사하는 틀을 제공한다.

ABSTRACT

String tension is introduced in perturbative QCD without hindering ultra violet renormalizability . The running gauge coupling constant remains unaltered and the string tension in the high energy limit vanishes asymptotically. Using 1/N techinique the theory can be explicitly analytically computable with cofinement built in . Spontaneous chiral symmetry breakdown along with its Goldstone is exhibited.

연구 동기 및 목표

• 초월적 유한성이나 재정규화 가능성을 훼손하지 않으면서 스트링 장력을 섭동 QCD에 통합하는 것.
• 표준 QCD의 달라지는 결합 상수가 유지되면서 고에너지에서 동적으로 0이 되는 스트링 장력을 도입하는 것.
• 1/N 전개 기법을 통해 해석적으로 다룰 수 있는 이론적 틀을 확보하여 비섭동 효과를 명시적으로 계산하는 것.
• 섭동적 프레임워크 내에서 비국소성과 자발적 카이랄 대칭의 비대칭화를 실현하는 것.
• 카이랄 대칭의 비대칭화와 관련된 골드스톤 모드가 모델에서 실현됨을 보여주는 것.

제안 방법

• 스트링 장력은 게이지 불변성과 초월적 재정규화 가능성을 유지하면서 QCD 라그랑지안의 배경장으로 도입된다.
• 비국소적 현상의 분석적 처리를 가능하게 하기 위해 1/N 전개가 체계적으로 적용된다.
• 달라지는 결합 상수는 그대로 유지되어 고에너지에서 표준 섭동 QCD와의 일관성을 확보한다.
• 스트링 장력은 渐近적으로 0이 되며, 이는 점점 더 자유로운 성질과 일치한다.
• 대규모 N 근사에서 질량이 없는 골드스톤 보손의 출현을 통해 자발적 카이랄 대칭의 비대칭화가 나타난다.
• 이론은 스트링 장력에 의해 비국소성이 내재되도록 구성되어 있으며, 고에너지에서 이는 무시 가능해진다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 초월적 재정규화 가능성을 해치지 않으면서 스트링 장력을 섭동 QCD에 일관되게 도입할 수 있는가?
• RQ2 스트링 장력의 도입이 QCD의 달라지는 결합 상수를 변화시키는가?
• RQ3 1/N 전개가 비국소성과 카이랄 대칭의 비대칭화를 모두 포함하는 해석적으로 다룰 수 있는 틀을 제공할 수 있는가?
• RQ4 이 모델에서 고에너지(점점 더 자유로운) 근사에서 스트링 장력은 어떻게 행동하는가?
• RQ5 이 확장된 섭동 QCD 프레임워크에서 자발적 카이랄 대칭의 비대칭화와 관련된 골드스톤 모드가 실현되는가?

주요 결과

• 초월적 재정규화 가능성을 해치지 않으면서 스트링 장력은 섭동 QCD에 성공적으로 도입되었으며, 달라지는 결합 상수 역시 그대로 유지되었다.
• 스트링 장력은 고에너지에서 점점 더 0이 되며, 점점 더 자유로운 성질을 유지한다.
• 1/N 전개를 통해 이론의 명시적 해석적 계산이 가능해졌으며, 비섭동적 특성인 비국소성까지 포함되었다.
• 자발적 카이랄 대칭의 비대칭화가 실현되었으며, 대규모 N 근사에서 질량이 없는 골드스톤 보손이 나타났다.
• 비국소성은 스트링 장력에 의해 내재되어 있으며, 저에너지에서는 효과적이지만 고에너지에서는 분리된다.
• 이 틀은 비국소성과 카이랄 대칭의 비대칭화와 같은 비섭동 QCD 현상들을 일관되게 섭동적으로 실현한다.