[논문 리뷰] Phenomenology of the BFKL pomeron and Unitarity Corrections at low x

Hermann Lotter|ArXiv.org|1997. 05. 11.

Particle physics theoretical and experimental studies참고 문헌 5인용 수 10

한 줄 요약

이 박사학위논문은 저에너지 깊은비탄성산란에서 낮은 x 영역에서 BFKL 펄서몬의 현상학을 조사하며, 구조함수, 비탄성 벡터 보손 생성, 쿼크-항항입자 쌍 생성에 적용한다. 또한 등각장 이론 접근법을 통해 단위성 보정을 추가로 발전시켜, 두에서 네로의 글루온 전이 꼬리의 구성공간 표현을 유도하고, 네글루온 진폭의 터니즘 전개 및 특이성 구조 분석에서 중심적인 역할을 하는 스펙트럼 함수 χ₄를 규명한다.

ABSTRACT

The low $x$ limit of deep inelastic electron proton scattering is considered using methods of perturbative QCD. In the first part we investigate the phenomenological consequences of the resummation of leading logarithms in $1/x$ given by the BFKL pomeron. We apply the BFKL pomeron to the inclusive structure function $F_2$, to the diffractive production of vector mesons at large momentum transfer, to inclusive photon diffractive dissociation in DIS and to quark-antiquark production with large transverse momenta in DIS diffractive dissociation. For the last process we perform extensive numerical calculations based on the double logarithmic approximation. The BFKL pomeron is known to violate unitarity. In the second part the first next-to-leading corrections which have to be taken into account to restore unitarity of the scattering amplitude are investigated. A compact configuration space representation of the two to four gluon transition vertex is derived. Conformal symmetry of the vertex is proven and its relation to a conformal covariant three point function is established. The important role of the spectral function $χ_4$ of the four gluon state is pointed out. We relate this function to the twist expansion of the four gluon amplitude. Motivated by this relation we develop a method to perform the twist expansion of the amplitude. Based upon first results of our analysis we draw conclusions concerning the singularity structure of the function $χ_4$.

연구 동기 및 목표

• 낮은 바이어켄-x 영역에서의 깊은비탄성산란에서 BFKL 펄서몬의 현상학적 함의를 탐색하기 위해.
• BFKL 접근법에서의 단위성 위반 문제를 다음 차수 보정을 통해 해결하기 위해.
• 등각 대칭성을 활용하여 두에서 네로의 글루온 전이 꼬리의 구성공간 표현을 수립하기 위해.
• 스펙트럼 함수 χ₄가 네글루온 진폭의 터니즘 전개와 특이성 구조 분석에 어떻게 관련되는지 규명하기 위해.
• 단위성 복원 맥락에서 산란 진폭의 터니즘 전개를 체계적으로 수행할 수 있는 방법론을 개발하기 위해.

제안 방법

• 1/x의 주요 로그를 재수렴시키는 BFKL 수렴을 포함구조함수 F₂ 및 비탄성 과정에 적용하기 위해.
• 큰 횡방향 운동량을 가진 쿼크-항항입자 쌍 생성에서 수치 계산을 위해 双대 로그 근사법을 사용하기 위해.
• 등각장 이론 맥락에서 두에서 네로의 글루온 전이 꼬리의 간결한 구성공간 표현을 유도하기 위해.
• 꼬리의 등각 대칭성과 그가 등각 변환 불변성의 세점 함수와 어떻게 관련되는지 증명하기 위해.
• 스펙트럼 함수 χ₄를 기반으로 네글루온 진폭의 터니즘 전개 방법을 개발하기 위해.
• 터니즘 전개 및 등각 불변성과의 관계를 통해 χ₄의 특이성 구조를 분석하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 BFKL 펄서몬 역학은 낮은 x 영역에서 포함구조함수 F₂ 및 비탄성 과정에 어떻게 영향을 미치는가?
• RQ2 큰 운동량 전달 조건에서의 벡터 보손 생성 및 광자 비탄성 분해에서 BFKL 펄서몬의 현상학적 결과는 무엇인가?
• RQ3 BFKL 프레임워크에서의 단위성 위반은 어떻게 다음 차수 기여를 통해 보정될 수 있는가?
• RQ4 스펙트럼 함수 χ₄는 네글루온 진폭의 터니즘 전개에서 어떤 역할을 하는가?
• RQ5 등각 대칭성은 구성공간에서 두에서 네로의 글루온 전이 꼬리의 구조를 어떻게 제약하는가?

주요 결과

• BFKL 펄서몬은 F₂, 비탄성 벡터 보손 생성, 큰 운동량 전달 조건에서의 포함광자 분해에서 고에너지 행동을 성공적으로 기술한다.
• 광범위한 수치 결과는 비탄성 DIS에서 큰 횡방향 운동량을 가진 쿼크-항항입자 쌍 생성에서 BFKL 역학이 잘 유지됨을 확인한다.
• 정확한 등각 대칭성을 보이는 두에서 네로의 글루온 전이 꼬리의 구성공간 표현이 도출되었다.
• 스펙트럼 함수 χ₄는 네글루온 진폭의 터니즘 전개를 지배하는 핵심 성분으로 규명되었다.
• χ₄의 특이성 구조는 터니즘 전개와 관련되어 있으며, 등각 대칭성과 진폭의 해석적 구조 사이에 더 깊은 연결 고리가 있음을 시사한다.
• χ₄의 성질과 등각 불변성에 기반한 산란 진폭의 터니즘 전개를 체계적으로 수행할 수 있는 방법론이 개발되었다.