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3. QCD におけるカイラル 対称性とその自発的破れ. ◎ QCDラグランジアン. カレント・ クォーク質量. ・右手・左手成分に分解. ※ 質量項により q R と q L が混ざる. ◎ QCDラグランジアン. q R と q L を独立に回転する変換のもとで L は不変. ※ カイラル対称性の存在がクォークの質量項を禁止する. ☆ カレントと保存電荷. ; ベクトル・カレント. ; 軸性ベクトル・カレント. (vector charge). (axial-vector charge). ☆ カイラル対称性の自発的破れ.
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3. QCDにおけるカイラル対称性とその自発的破れ ◎ QCDラグランジアン カレント・ クォーク質量 ・右手・左手成分に分解 ※ 質量項により qRと qLが混ざる
◎ QCDラグランジアン qRと qLを独立に回転する変換のもとで L は不変 ※ カイラル対称性の存在がクォークの質量項を禁止する
☆ カレントと保存電荷 ; ベクトル・カレント ; 軸性ベクトル・カレント (vector charge) (axial-vector charge)
☆ カイラル対称性の自発的破れ QCDの強い相互作用により、qRと qLが真空中で凝縮 ・オーダー・パラメータ QCD真空は qRと qLを同時に回転させる対称性のみ持つ ◎ 南部-ゴールドストーンの定理 Nf2 – 1 個の南部-ゴールドストーン粒子 (質量ゼロ) ・・・
◎ QCDラグランジアンでの近似的カイラル対称性 ◎ ・π中間子 ・・・ 近似的 南部-ゴールドストーン粒子 ☆ 現実世界 ・カレント・クォーク質量 ; mu, md・・・ 5 - 10 MeV ⇒ カイラル対称性は explicit に破れている ・構成子(constituent)クォーク質量 陽子(uud), 中性子(udd)の質量 ・・・ 1 GeV → ハドロンの中では、Mu, Md・・・ 300 MeV Mu, Md ; QCDの強い相互作用により生成された有効質量
☆ カイラル対称性の自発的破れの証拠 ? 「自発的破れ」か「はじめからない」の区別 ? ◎ π中間子の低エネルギー相互作用が対称性で決まっている 南部-ゴールドストーン定理の低エネルギー定理 NG boson の低エネルギー極限における散乱振幅は 対称性の要求から、力学系の詳細によらずに決定される。 ・ ハドロンのパートナー間に質量差がある ? [例:ρ(770) とA1(1260)] 注) ρと A1がカイラルパートナー ? これらは「パートナー」 と言ってもいいだろうが。。。
☆ 現実世界 q q q q q ・カレント・クォーク質量 ; mu, md・・・ 5 - 10 MeV ・構成子(constituent)クォーク質量 陽子(uud), 中性子(udd)の質量 ・・・ 1 GeV → ハドロンの中では、Mu, Md・・・ 300 MeV Mu, Md ; QCDの強い相互作用により生成された有効質量 構成子クォーク (注:一つの見方) クォーク- 反クォーク凝縮
◎ 南部-ゴールドストーン定理の低エネルギー定理 NG boson の低エネルギー極限における散乱振幅は 対称性の要求から、力学系の詳細によらずに決定される。 ◎ Chiral Perturbation Theory 低エネルギー定理の系統的記述 高いエネルギー領域への組織的拡張