[论文解读] STRING FORMATION IN THE MODEL OF THE STOCHASTIC VACUUM AND CONSISTENCY WITH LOW ENERGY THEOREMS

H. G. Dosch, Otto Nachtmann+1 more|arXiv (Cornell University)|Mar 20, 1995

Cosmology and Gravitation Theories被引用 10

一句话总结

本文重新审视了将静态夸克-反夸克势能与通量管中的能量和作用量联系起来的低能定理，修正了迈克尔求和规则中的一个关键关系，并证明了这些定理与随机真空模型的一致性。结果证实，该模型在 αs = 0.57 时能准确描述非微扰 QCD 动力学，通过通量管能量平衡验证了弦的形成。

ABSTRACT

We re-derive and discuss two low energy theorems which relate the potential of a static quark-antiquark pair with the total energy and action stored in the flux tube between the sources. In lattice QCD these relations are known as Michael's sum-rules, but we give an essential correction to one of them. Then we relate the low energy theorems to the virial theorem for a heavy quark-antiquark bound state. Finally we compare the results for the flux tube formation, which have been calculated in the model of the stochastic vacuum, with the low energy theorems and obtain consistency. From this we conclude that the model describes the non perturbative gluon dynamics of QCD at a renormalization scale, where the strong coupling constant is given by $\al_s = 0.57$.

研究动机与目标

• 重新推导并澄清两个低能定理，将夸克-反夸克势能与通量管中的总能量和作用量联系起来。
• 在随机真空模型框架内，修正从格点 QCD 中已知的迈克尔求和规则中的一个关键错误。
• 建立随机真空模型对通量管形成的预测与低能定理之间的一致性。
• 将通量管能量结构与重夸克偶素束缚态的维里定理联系起来。
• 确定随机真空模型再现非微扰 QCD 动力学的有效重整化标度。

提出的方法

• 使用场论方法重新推导低能定理，将静态势能与通量管中的总能量和作用量联系起来。
• 将维里定理应用于重夸克-反夸克束缚态，以建立能量平衡与通量管结构之间的联系。
• 将随机真空模型预测的通量管能量和作用量与推导出的低能定理进行比较。
• 识别出模型预测与低能定理一致的重整化标度，得出 αs = 0.57。
• 使用格点 QCD 启发的求和规则（迈克尔求和规则）作为基准，其中对其中一个规则进行了修正。
• 引入随机真空模型的非微扰胶子场构型，以模拟通量管的形成。

实验结果

研究问题

• RQ1 控制夸克-反夸克势能的低能定理如何与通量管中储存的总能量和作用量相关联？
• RQ2 在随机真空框架下推导时，迈克尔求和规则中的哪一个需要修正？
• RQ3 随机真空模型是否与通量管能量和作用量的低能定理一致？
• RQ4 在何种有效强耦合常数 αs 下，随机真空模型能再现通量管的能量平衡？
• RQ5 重夸克偶素的维里定理如何与通量管中的能量分布相关联？

主要发现

• 在迈克尔求和规则中的一个关键关系中发现了必要修正，推翻了先前假设的通量管能量与势能之间的关系。
• 随机真空模型对通量管形成的预测与修正后的低能定理一致。
• 在强耦合常数为 αs = 0.57 的重整化标度下，该模型能准确描述非微扰 QCD 动力学。
• 模型预测的通量管中储存的能量和作用量，满足重夸克-反夸克束缚态的维里定理。
• 随机真空模型与低能定理之间的一致性，证实了该模型对弦形成的物理描述的有效性。