Почему у нас есть ненулевой кварковый вакуумный конденсат, хотя связь КХД стремится к нулю в глубоком инфракрасном диапазоне?

Хорошо известно, что КХД имеет полюс Ландау при Λ Вопрос С Д 200 МэВ, что означает, что пертурбативная связь КХД становится сильной на этом масштабе. Традиционно это считается причиной того, что кварки конденсируются в таком масштабе и почему мы получаем кварковый вакуумный конденсат с такой плотностью энергии.

Однако для энергий ниже Λ Вопрос С Д , КХД снова становится слабосвязанной, как это было показано, например, в расчетах на решетке вне теории возмущений . Меня это озадачивает: почему кварки с энергиями ниже Λ Вопрос С Д все еще сгущаются, даже если их связь стремится к нулю при нулевом импульсе?

И более концептуальный вопрос: как вообще можно говорить о вакуумном конденсате, если мы говорим, что этот конденсат связан с какой-то ненулевой энергетической шкалой?

Редактировать: Спасибо за ваш ответ, Космас Захос. Теперь я понимаю, что нарушение киральной симметрии происходит из-за непертурбативных эффектов, так что априори конденсация и адронизация не связаны с пертурбативной связью. Однако означает ли это, что непертурбативные эффекты должны быть сильными для всех энергий ниже Λ Вопрос С Д ?

И у меня до сих пор нет физической интуиции, почему кварки конденсируются и адронизуются при 200 МэВ, а не при более низких (нулевых) энергиях, если конденсат, по-видимому, является вакуумным эффектом. Я знаю, что это "точка SSB", но мне все еще не хватает более глубокого физического понимания этого масштаба вакуумного конденсата.

При энергиях ниже Λ , то есть на расстояниях больше ферми, вы находитесь за пределами радиуса адрона, и α_s больше не участвует напрямую. Решат ли физики-ядерщики возмущать большую пион-нуклонную константу или нет, это, безусловно, рискованная операция.

Ответы (1)

Главный «факт» в первом абзаце неверен: масштабы нарушения киральной симметрии непертурбативно демонстрируют, что киральная конденсация происходит вблизи, но не в масштабе конфайнмента, и может быть исследована с помощью различных цветовых представлений фермионов, что приводит к множеству масштабов. .

Таким образом, вы можете думать об адроне как: 1) центральная область световых кварков и глюонов с небольшой пертурбативной связью; 2) оболочка хиральной конденсации, сильная связь; 2') мимо которого проходит эффективная теория составляющих кварков в сто раз тяжелее их нынешних предков, взаимодействующих через пионы (χSB голдстоны); наконец, 3), только тогда, еще дальше, область сверхсильной связи ограничивает радиус, за пределами которого цвет непосредственно не проявляется.

За пределами этого радиуса вы не увидите глюонов, а только бесцветные адроны, тоже сильно взаимодействующие, но не через более слабый α s ; вы почти наверняка неправильно читаете статью, которую цитируете.

Существуют теоремы, такие как теорема Вафы-Виттена, обуславливающая χSB через ограничение, и было достаточно спекуляций по поводу одной без другой, но основная картина, приведенная выше, представляет собой господствующую точку зрения, редко оспариваемую .

Хиральный конденсат КХД является фазовым свойством вакуума КХД , которое диктует ненулевые vevs для кирально неинвариантных билинейных кварков,

д ¯ р а д л б "=" в дельта а б   ,
формируется в результате непертурбативного действия «низкоэнергетических» (суб-ГэВ) глюонов КХД с v ≈ −(250 МэВ) 3 .

Это масштаб χSB, и если бы он был нулевым, как вы намекаете, обсуждаемое явление SBB просто не возникло бы.

Существует еще один тип вакуумной конденсации КХД, глюонная конденсация здесь опущена, чтобы избежать путаницы, поскольку она явно не связана с χSB.

Редактирование с указанием коэффициента χSB , равного 100, упоминается: в МэВ текущий верхний кварк с массой 2-8 раздувается до составного верхнего кварка с массой 336. Нижний кварк 5-15 ⟶ 340.

Редактировать в ответ на комментарий : магия генерации динамической массы из инфракрасных нелинейностей в данной среде является предпосылкой для теоремы Голдстоуна , как указано выше: без нее у нас просто не было бы SSB. Модальность и точный масштаб этого результата, если его поддерживает теория, как, очевидно, делает КХД, неизбежно носят технический характер, и никакое упрощенное повествование не может никого удовлетворить. Просто нужно сделать математику. Намбу, конечно же, получил Нобелевскую премию 2008 года именно за то, что убедительно проиллюстрировал ее с помощью простой фермионной модели полвека назад (Nambu & Jona-Lasinio (1961) PhysRev 122 ).345). Единственный «поэтический» ответ на ваш вопрос, помимо холодной математики, заключается в том, что вакуум КХД перегружен энергией, доступной для конденсации, и этот масштаб создается в связи с задействованной сильной связью, поэтому в масштабах порядка величины , но не равный Λ .

Это и был мой концептуальный вопрос: почему конденсация происходит уже при 200 МэВ, а не при более низких (нулевых) энергиях, если это вакуумный эффект? Так почему же билинейный кварк может иметь определенную плотность энергии, даже если у него нулевой импульс? И правильно ли я вас понимаю, что мы предполагаем, что нарушение киральной симметрии происходит из-за непертурбативных эффектов, так что априори конденсация и адронизация не связаны с пертурбативной связью? Если это так, то является ли сильная связь для энергий ниже МэВ пертурбативной или непертурбативной связью?
В этом суть всех явлений SSB: они являются свойством среднего вакуума, как и нарушение EW, вакуум излучает и поглощает безмассовые голдстоны свободно, но он порождает шкалу - иначе у вас не было бы SSB!! Верно, пертурбативная связь — это утка в таких явлениях. Согласно предоставленным ссылкам, Sub MeV подразумевает яростную непертурбативность.