数学 › 未解決問題と大定理 › Yang–Mills 理論と質量ギャップ I

結合定数の次元と、摂動論で見えないスケール Λ

命題 6.1(「Yang–Mills 理論と質量ギャップ I」§6) ・ ✓公理まで証明済み

  1. (次元勘定)dd 次元の Yang–Mills 作用を SgS_g と書き、Aμλ(x)=λAμ(λx)A^\lambda_\mu(x)=\lambda A_\mu(\lambda x) とすると Sg(Aλ)=Sg′(A)S_g(A^\lambda)=S_{g'}(A)、g′2=g2λd−4g'^2=g^2\lambda^{d-4}。すなわち、長さを ℓ\ell 倍に見直す(λ=1/ℓ\lambda=1/\ell)と結合定数は g2ℓ4−dg^2\ell^{4-d} になり、g2g^2 は質量の次元 4−d4-d をもつ。無次元の有効結合 g2ℓ4−dg^2\ell^{4-d} は、d<4d\lt4 では短距離 ℓ→0\ell\to0 で 00 に近づき、d=4d=4 では ℓ\ell によらない。
  2. (1 ループの走る結合)b0>0b_0\gt0 とし、g(μ)>0g(\mu)\gt0 が μdgdμ=−b0g3\mu\dfrac{dg}{d\mu}=-b_0g^3 を満たすとする。このとき 1g(μ)2=1g(μ0)2+2b0log⁡μμ0,Λ:=μ exp⁡(−12b0 g(μ)2)\frac{1}{g(\mu)^2}=\frac{1}{g(\mu_0)^2}+2b_0\log\frac{\mu}{\mu_0},\qquad\Lambda:=\mu\,\exp\Bigl(-\frac{1}{2b_0\,g(\mu)^2}\Bigr) で、Λ\Lambda は μ\mu によらない。g(μ)2=12b0log⁡(μ/Λ)g(\mu)^2=\dfrac{1}{2b_0\log(\mu/\Lambda)}(μ>Λ\mu\gt\Lambda)である。
  3. (摂動展開は 00)c>0c\gt0 とし、ϕ(x)=e−c/x\phi(x)=e^{-c/x}(x>0x\gt0)とする。任意の整数 n≥0n\ge0 について lim⁡x↓0ϕ(x)/xn=0\lim_{x\downarrow0}\phi(x)/x^n=0。したがって、ϕ(x)=∑j=0najxj+o(xn)\phi(x)=\sum_{j=0}^na_jx^j+o(x^n)(x↓0x\downarrow0)を満たす係数はすべての nn で a0=⋯=an=0a_0=\dots=a_n=0 に限る。

本文で読む(証明と前後の説明)→

閉包の状態

✓ 公理まで証明済み

証明が使う定理を 前提 としてたどると、Rikai の中の証明だけで定義・公理(物理では基本仮定)までつながっています(前提の定理類 5 件、定義なども含めて 6 件)。

印の意味: ✓公理まで証明済み ・ △証明あり(閉包未完)・ ※主張のみ。テーマごとの集計は 閉包の状況。

前提をたどる 証明が使う定理・定義(直接 1 件)

▸ を開くと、その項目の証明が使う前提が出ます。深い先は各項目のページでたどれます。

これを使っている定理

証明で明示的に参照している定理は、まだありません。

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