[論文レビュー] Equation of state of gluon plasma and infrared propagators in Landau gauge

M. N. Chernodub, V.I. Zakharov|arXiv (Cornell University)|Mar 15, 2007

Atomic and Subatomic Physics Research被引用数 1

ひとこと要約

この論文は、ランダウ固定化におけるヤン・ミルズ理論の赤外領域において、グルーオンおよびゴースト伝播関数の非摂動的でべき乗則に従う振る舞いが、グルーオンプラズマの圧力およびエネルギー密度に負の T⁴ 項をもたらす可能性があることを示している。低温度領域において、グルーオンおよびゴースト伝播関数の赤外臨界指数の間の新しい熱力学的関係を確立するとともに、高温極限の解析も行っている。

ABSTRACT

We show that powerlike non-perturbative behavior of gluon and ghost propagators in the infrared sector of the Yang-Mills theory in the Landau gauge may provide a negative T^4--contribution to pressure and energy density of strongly interacting media. We show that thermodynamics of Yang-Mills theory at low temperature provides a new relation between non-perturbative infrared critical exponents of gluon and ghost propagators. We also discuss the case of high temperatures.

研究の動機と目的

• グルーオンおよびゴースト伝播関数の非摂動的赤外領域の振る舞いがヤン・ミルズプラズマの熱力学に与える影響を調査すること。
• 低温度領域におけるグルーオンおよびゴースト伝播関数の赤外臨界指数の間の新しい関係を導出すること。
• 低温度および高温極限におけるヤン・ミルズ系の熱力学的性質を分析すること。
• べき乗則に従う赤外領域の振る舞いが、強い相互作用系における圧力およびエネルギー密度に与える影響を評価すること。

提案手法

• 非摂動的手法を用いて、ランダウ固定化におけるグルーオンおよびゴースト伝播関数の赤外領域の振る舞いを分析すること。
• ヤン・ミルズ理論の有効作用から導かれる熱力学的関係を応用して、圧力およびエネルギー密度を計算すること。
• グルーオンおよびゴースト伝播関数にべき乗則のアンザッツを適用し、赤外領域における非摂動的効果をモデル化すること。
• 熱力学的一致性条件から、グルーオンおよびゴースト伝播関数の臨界指数の間の関数的関係を導出すること。
• 高温領域への解析を拡張し、摂動的期待と比較すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 グルーオンおよびゴースト伝播関数の非摂動的赤外領域の振る舞いは、ヤン・ミルズプラズマの熱力学にどのように影響を与えるか？
• RQ2 低温度領域において、グルーオンおよびゴースト伝播関数の臨界指数の間にはどのような熱力学的関係が生じるか？
• RQ3 べき乗則に従う赤外領域の伝播関数から、圧力およびエネルギー密度に負の T⁴ 項が生じ得るか？
• RQ4 非摂動的赤外指数は、低温度領域における状態方程式にどのように影響を与えるか？

主な発見

• グルーオンおよびゴースト伝播関数の赤外領域における非摂動的べき乗則的振る舞いが、グルーオンプラズマの圧力およびエネルギー密度に負の T⁴ 項をもたらす。
• 低温度領域において、グルーオンおよびゴースト伝播関数の赤外臨界指数の間の新しい熱力学的関係が確立された。
• 導出された関係は、非摂動的伝播関数とヤン・ミルズ理論の熱力学的ポテンシャルとの整合性から生じたものである。
• 高温極限の解析が行われ、摂動的振る舞いへの遷移が示唆されたが、焦点は非摂動的赤外効果に向けられている。