Доминирование векторных мезонов - Vector meson dominance

В физике доминирование векторных мезонов (VMD) было моделью, разработанной Дж. Дж. Сакураем в 1960-х годах до введения квантовой хромодинамики для описания взаимодействий между энергичными фотонами и адронной материей.

В частности, адронные компоненты физического фотона состоят из легчайших векторных мезонов , и . Следовательно, взаимодействия между фотонами и адронной материей происходят за счет обмена адроном между одетым фотоном и адронной мишенью.

Задний план

Адронный вклад в пропагатор фотонов в модели VMD

Измерения взаимодействия между энергичными фотонами и адронами показывают, что взаимодействие гораздо более интенсивное, чем ожидалось при взаимодействии простых фотонов с электрическим зарядом адрона. Более того, взаимодействие энергичных фотонов с протонами аналогично взаимодействию фотонов с нейтронами, несмотря на то, что структуры электрических зарядов протонов и нейтронов существенно различаются.

Согласно VMD, фотон представляет собой суперпозицию чистого электромагнитного фотона (который взаимодействует только с электрическими зарядами) и векторного мезона.

Сразу после 1970 года, когда стали доступны более точные данные о вышеупомянутых процессах, появились некоторые расхождения с прогнозами VMD и были опубликованы новые расширения модели. Эти теории известны как теории обобщенного векторного мезона (GVMD).

VMD и скрытая локальная симметрия

Хотя ультрафиолетовое описание стандартной модели основано на КХД, работа на протяжении многих десятилетий включала написание низкоэнергетического эффективного описания КХД и, кроме того, постулирование возможного «двойного» описания. Одним из таких популярных описаний является скрытая локальная симметрия. Двойственное описание основано на идее возникновения калибровочных симметрий в инфракрасном диапазоне сильно связанных теорий. Калибровочные симметрии на самом деле не являются физическими симметриями (физическими являются только глобальные элементы локальной калибровочной группы). Это возникающее свойство калибровочных симметрий было продемонстрировано в двойственности Зайберга, а затем в развитии AdS / CFT-соответствия . В своей обобщенной форме доминирование векторных мезонов проявляется в AdS / CFT, AdS / QCD, AdS / конденсированном веществе и некоторых двойных конструкциях Зайберга. Следовательно, это обычная идея в сообществе теоретиков физики.

Критика

Измерения фотон-адронных взаимодействий на более высоких уровнях энергии показывают, что VMD не может предсказать взаимодействие на таких уровнях. В своей нобелевской лекции Дж. И. Фридман резюмирует ситуацию с VMD следующим образом: «... это исключило модель [VMD] как возможное описание глубоко неупругого рассеяния ... расчеты обобщенного векторного доминирования в целом не смогли описать данные во всем кинематическом диапазоне ... "

Модель доминирования векторного мезона по-прежнему иногда дает значительно более точные предсказания адронных распадов возбужденных легких мезонов с участием фотонов, чем последующие модели, такие как модель релятивистского кварка для волновой функции мезона и модель кварка ковариантного осциллятора . Точно так же модель доминирования векторного мезона превзошла пертурбативную КХД в предсказаниях переходных форм-факторов нейтрального пионного мезона, эта-мезона и эта-простого мезона, которые «трудно объяснить в рамках КХД». И модель точно воспроизводит недавние экспериментальные данные для распадов ро-мезонов . Для устранения недостатков, выявленных Фридманом и другими, были предложены обобщения модели доминирования векторных мезонов на более высокие энергии или для учета дополнительных факторов, присутствующих в случаях отказа VMD.

Смотрите также

Заметки

  1. Перейти ↑ Sakurai, JJ (1960). «Теория сильных взаимодействий». Анналы физики . Elsevier BV. 11 (1): 1–48. DOI : 10.1016 / 0003-4916 (60) 90126-3 . ISSN  0003-4916 .
  2. ^ Бауэр, TH; Spital, RD; Йенни, доктор наук; Пипкин, FM (1978-04-01). «Адронные свойства фотона при взаимодействии высоких энергий». Обзоры современной физики . Американское физическое общество (APS). 50 (2): 261–436. DOI : 10,1103 / revmodphys.50.261 . ISSN  0034-6861 .
  3. ^ Сакураи, JJ; Шильдкнехт, Д. (1972). «Обобщенное векторное преобладание и неупругое электрон-протонное рассеяние - малая 'область». Физика Письма Б . Elsevier BV. 40 (1): 121–126. DOI : 10.1016 / 0370-2693 (72) 90300-0 . ISSN 0370-2693 . 
  4. ^ Бандо, Масако; Куго, Тайчиро; Ямаваки, Коичи (1988). «Нелинейная реализация и скрытые локальные симметрии». Отчеты по физике . Elsevier BV. 164 (4–5): 217–314. DOI : 10.1016 / 0370-1573 (88) 90019-1 . ISSN  0370-1573 .
  5. ^ Сейберг, Н. (1995). «Электромагнитная двойственность в суперсимметричных неабелевых калибровочных теориях». Ядерная физика Б . 435 (1–2): 129–146. arXiv : hep-th / 9411149 . DOI : 10.1016 / 0550-3213 (94) 00023-8 . ISSN  0550-3213 . S2CID  18466754 .
  6. ^ Малдасена, Juan (1999). "Предел больших N суперконформных теорий поля и супергравитации". Международный журнал теоретической физики . 38 (4): 1113–1133. arXiv : hep-th / 9711200 . DOI : 10.1023 / а: 1026654312961 . ISSN  0020-7748 . S2CID  12613310 .
  7. ^ Фридман, Джером I. (1991-07-01). «Глубоконеупругое рассеяние: сравнение с кварковой моделью». Обзоры современной физики . Американское физическое общество (APS). 63 (3): 615–627. DOI : 10,1103 / revmodphys.63.615 . ISSN  0034-6861 .
  8. ^ См., Например, сотрудничество COMPASS, «Измерение радиационной ширины a 2 (1320) и π 2 (1670)» (11 марта 2014 г.) arXiv : 1403.2644
  9. ^ Ярослав Klopot, Армен Оганесян и Олег Теряев, «Осевая аномалия и векторный мезон модель доминирования» (4 декабря 2013) Arxiv : 1312,1226
  10. ^ Д. Гарсия Гудиньо, Г. Толедо Санчес, «Определение магнитного дипольного момента ро-мезона» (27 мая 2013 г.) arXiv : 1305.6345
  11. ↑ В. А. Петров, «О векторном преобладании» (20 декабря 2013 г.) arXiv : 1312.5500
  12. ^ Стефан Леупольд и Карла Тершлузен, «На пути к эффективной теории поля для векторных мезонов» (11 июня 2012 г.) (также анализируются обстоятельства, при которых VMD успешно предсказывает результаты экспериментов) arXiv : 1206.2253