[论文解读] Gauge-invariance constraints on the infrared behavior of the quark-gluon vertex

Han-Xin He, Yu-xin Liu|arXiv (Cornell University)|Jul 17, 2013

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions被引用 2

一句话总结

本文確立了一個規範不變性約束，解釋了規範-規範QCD中夸克-胶子頂點的紅移區奇異行為，揭示了一種新機制：夸克-鬼粒子散射核中的紅移區奇異形式因子產生了對重夸克線性上升的勢能，從而透過基本的規範對稱性原理，將夸克禁閉與手徵對稱性自發性破缺聯繫起來。

ABSTRACT

We explore the dynamical mechanism for generating the infrared singular quark-gluon vertex and quark confinement based on the gauge invariance in covariant-gauge quantum chromodynamics(QCD). We first derive the gauge-invariance constraint relation for the infrared-limit behavior of the quark-gluon vertex, which shows the mechanism for generating the infrared behavior of the quark-gluon vertex. We hence unravel a novel mechanism for generating an infrared singular quark-gluon vertex and then a linear rising potential for confining massive quarks, where the infrared singularity in the form factors composing the quark-ghost scattering kernel plays a crucial role. The mechanism for linking chiral symmetry breaking with quark confinement is also shown.

研究动机与目标

• 理解QCD中紅移區奇異夸克-膠子頂點的動力學起源。
• 識別規範不變性如何約束夸克-膠子頂點的紅移區行為。
• 透過規範對稱性建立一個將夸克禁閉與手徵對稱性破缺聯繫起來的機制。
• 釐清夸克-鬼粒子散射核中紅移區奇異形式因子在產生線性勢能中的角色。

提出的方法

• 推導規範-規範QCD中夸克-膠子頂點在紅移區極限下的規範不變性約束關係。
• 分析夸克-鬼粒子散射核的結構，以識別紅移區奇異形式因子的角色。
• 利用該約束關係，確定夸克-膠子頂點如何獲得紅移區奇異行為。
• 建立奇異頂點與重夸克線性上升勢能出現之間的聯繫。
• 示範同一機制如何透過規範不變性將手徵對稱性破缺與夸克禁閉聯繫起來。

实验结果

研究问题

• RQ1 規範不變性如何約束QCD中夸克-膠子頂點的紅移區行為？
• RQ2 紅移區奇異夸克-膠子頂點的動力學來源為何？
• RQ3 夸克-鬼粒子散射核中的紅移區奇異形式因子如何貢獻於夸克禁閉？
• RQ4 手徵對稱性破缺如何透過規範對稱性與夸克禁閉相連？
• RQ5 重夸克的線性上升勢能能否從紅移區的規範不變動力學中產生？

主要发现

• 規範不變性約束關係唯一確定了規範-規範QCD中夸克-膠子頂點的紅移區奇異結構。
• 由於夸克-鬼粒子散射核中存在紅移區奇異形式因子，導致出現紅移區奇異的夸克-膠子頂點。
• 此奇異頂點產生了一個線性上升的勢能，使重夸克在紅移區極限下被禁閉。
• 該機制透過規範不變性的基本要求，自然地將夸克禁閉與手徵對稱性破缺聯繫起來。
• 夸克-膠子頂點的紅移區行為並非任意，而是由規範對稱性所固定，確保與禁閉及手徵動力學的一致性。