[论文解读] The Model for QCD Running Coupling Constant with Dynamically Generated Mass and Enhancement in the Infrared Region

A. I. Alekseev|ArXiv.org|Aug 3, 1998

High-Energy Particle Collisions Research被引用 4

一句话总结

本文提出了一种非微扰模型，用于描述量子色动力学（QCD）的运行耦合常数 $\alpha_s(q^2)$，该模型通过分散方法引入了动态生成的胶子质量与红外增强效应。通过在保持微扰不连续性的同时引入非微扰项，该模型消除了兰道极点，确保了胶子凝聚能的紫外收敛性，并预测了动态胶子质量为 $m_g \approx 0.6\,\text{GeV}$，与双重超导真空性质一致。

ABSTRACT

Nonperturbative studies of the strong running coupling constant in the infrared region are discussed. Starting from the analyses of the Dyson -- Schwinger equations in the gauge sector of QCD, the conclusion is made on an incomplete fixing of the perturbation theory summation ambiguity within "(forced) analytization procedure" (called also a dispersive approach). A minimal model for $\barα_s(q^2)$ is proposed so that the perturbative time-like discontinuity is preserved and nonperturbative terms not only remove the Landau singularity but also provide the ultraviolet convergence of the gluon condensate. Within this model, on the one hand, the gluon zero modes are enhanced (the dual superconductor property of the QCD vacuum) and, on the other hand, dynamical gluon mass generation is realized, with $m_g$ estimated as $0.6 GeV$. The uncertainty connected with the division into perturbative and nonperturbative contributions is discussed with the gluon condensate taken as an example.

研究动机与目标

• 解决QCD在红外区域中微扰级数求和的模糊性问题。
• 构建一个非微扰模型，用于运行耦合常数 $\alpha_s(q^2)$，以消除兰道奇异性。
• 在保持微扰不连续性的前提下，实现动态胶子质量的生成。
• 通过非微扰项确保胶子凝聚能的紫外收敛性。
• 探讨红外增强效应与QCD真空双重超导性质之间的相互作用。

提出的方法

• 采用分散（解析化）方法对微扰级数进行求和，以解决微扰理论求和中的模糊性问题。
• 构建一个最小化的 $\bar\alpha_s(q^2)$ 模型，保留微扰时间类不连续性。
• 引入非微扰项，以消除兰道极点并确保胶子凝聚能的紫外收敛性。
• 通过非微扰贡献实现动态生成的胶子质量 $m_g$，其估计值为 $0.6\,\text{GeV}$。
• 通过增强胶子零模，确保与QCD真空的双重超导图像一致。
• 利用胶子凝聚能作为探针，分析微扰与非微扰贡献分离的不确定性。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何在QCD的红外区域解决微扰级数求和的模糊性问题？
• RQ2 能否构建一个非微扰模型，使 $\alpha_s(q^2)$ 消除兰道奇异性，同时保持微扰不连续性？
• RQ3 非微扰项在确保胶子凝聚能紫外有限性方面起什么作用？
• RQ4 在一致的分散框架中，动态胶子质量生成机制如何实现？
• RQ5 非微扰贡献在多大程度上增强了胶子零模，从而支持QCD真空的双重超导模型？

主要发现

• 该模型通过非微扰项成功消除了运行耦合常数 $\alpha_s(q^2)$ 中的兰道极点。
• 由于模型中包含了非微扰贡献，胶子凝聚能保持紫外有限。
• 在该框架内，一致地生成了约 $m_g \approx 0.6\,\text{GeV}$ 的动态胶子质量。
• 该模型增强了胶子零模，支持了胶子色 confinement 的双重超导机制。
• 微扰与非微扰贡献之间的分离仍存在模糊性，这一点由胶子凝聚能的行为所体现。
• 分散方法有效解决了红外区域中微扰求和的模糊性问题。