[論文レビュー] QCD and Theory of Hadrons

Yu. A. Simonov|ArXiv.org|Nov 4, 1999

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions参考文献 4被引用数 12

ひとこと要約

この論文は、QCDラグランジアンから導かれた非摂動的QCDアプローチを提示しており、スピン効果を摂動として扱うことにより、バリオン、ハイブリッド状態、グルーオンボールのための普遍的な有効ハミルトニアンを導出する。ストリング張力に基づいて構成クォークおよびグルーオンの質量を計算し、格子QCDと実験データと強い一致を示すスペクトルを得ている。

ABSTRACT

Nonperturbative QCD approach is systematically derived starting from the QCD Lagrangian. Treating spin effects as a perturbation, one obtains the universal effective Hamiltonian describing mesons, hybrids and glueballs. Constituent mass of quark and gluon is calculated via string tension. The resulting spectrum of mesons, hybrids and glueballs obtained is in good overall agreement with lattice data and experiment.

研究の動機と目的

• QCDラグランジアンから出発する体系的な非摂動的QCDアプローチの構築を目的とする。
• メソン、ハイブリッド状態、グルーオンボールのスペクトルを統一的な枠組みで記述することを目的とする。
• ストリング張力を基本スケールとして用いて、構成クォークおよびグルーオンの質量を計算することを目的とする。
• 格子QCDシミュレーションおよび実験的ハドロンスペクトロスコピーと定量的に一致することを目的とする。
• スピン効果を摂動として組み込んだ普遍的な有効ハミルトニアンを確立することを目的とする。

提案手法

• QCDラグランジアンから出発し、非摂動的技法を用いて有効な力学を導出する。
• スピン依存項の相互作用を支配的であるスピン独立ポテンシャルに対する摂動として扱う。
• QCDストリング張力を用いて、構成クォークおよびグルーオンの質量を導入する。
• メソン、ハイブリッド状態、グルーオンボールに適用可能な普遍的な有効ハミルトニアンを構築する。
• ストリング張力を、クォークおよびグルーオンの質量スケールを固定するための主要パラメータとして用いる。
• 得られたハミルトニアンを用いて、さまざまな状態におけるハドロンスペクトルを計算する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 QCDから導かれる普遍的な有効ハミルトニアンは、メソン、ハイブリッド状態、グルーオンボールを記述できるか？
• RQ2 構成クォークおよびグルーオンの質量は、QCDパラメータから体系的にどのように計算できるか？
• RQ3 得られたスペクトルは、格子QCDおよび実験的ハドロンデータとどの程度一致するか？
• RQ4 ストリング張力は、非摂動的ハドロン状態の質量スケールを決定する上で果たす役割は何か？
• RQ5 非摂動的QCDフレームワーク内において、スピン効果の摂動的取り扱いはどの程度妥当か？

主な発見

• 導出された普遍的な有効ハミルトニアンは、メソン、ハイブリッド状態、グルーオンボールのスペクトルをうまく記述している。
• 構成クォークおよびグルーオンの質量は、QCDストリング張力を基本スケールとして用いて計算されている。
• 予測されたハドロンスペクトルは、格子QCDデータと良好な一致を示している。
• モデルは、さまざまな状態において実験的ハドロン質量を定量的に再現している。
• スピン効果は摂動として取り扱われており、非摂動的フレームワーク内でのこのアプローチの妥当性が裏付けられている。
• このアプローチは、グルーオンボールやハイブリッド状態を含む、軽いハドロンの統一的記述を提供する。