català | castellano | english home   sitemap   legal notice   credits   contacte  
home home

Rolf Tarrach

"The pole mass in perturbative QCD". Nuclear Physics B, vol. 183 (1981), p. 384-396


ABSTRACT

We review quark mass definitions in QCD, defending the identification of pole with constituent masses on the one hand and of invariant mass flavour ratios with current mass flavour ratios on the other. We prove that the pole mass is a gauge-parameter independent and infrared finite at the two-loop mass anomalous dimensions in the MS renormalization scheme. The renormalization group allows one to connect constituents with current mass ratios. For heavy flavours we predict the invariant masses.


ARTICLE

Aquest treball es va gestar i desenvolupar durant una estada de tres mesos de l'autor al Centre de Física Teòrica del CNRS a Luminy, Marsella (França). No feia gaire que s'havia entès que la cromodinàmica quàntica (QCD) era la teoria quàntica de camps de descrivia les interaccions fortes entre els quarks i els gluons. Una de les característiques més sorprenents de la QCD era el confinament, és a dir, el fet que, a temperatura no excessivament alta, tant els quarks com els gluons estan confinats. En altres paraules, no apareixien en la teoria estats de quarks o gluons lliures.

Això complicava extraordinàriament el concepte de massa dels quarks, d'altra banda molt emprat pels físics en la descripció dels hadrons i dels mesons. Com es pot definir la massa d'una partícula que no pot estar mai sola? Altrament, en l'electrodinàmica quàntica la massa de l'electró es defineix d'una manera única com el zero del denominador del propagador de l'electró. Com que a la QCD el confinament no hauria d'afectar la teoria de pertorbacions, la massa dels quarks definida així, anomenada massa de pol, hauria de tenir també totes les característiques d'una massa física, és a dir: ser invariant sota el grup de renormalització, ser invariant sota canvis de l'esquema de renormalització, ser invariant gauge i ser finita infraroja. això és el que es demostra en el treball citat, fins a segon ordre en teoria de pertorbacions. Una altra conseqüència del treball és donar per primera vegada els valors correctes dels coeficients de la funció de Callan-Symanzik, que regeix com la massa varia segons l'energia amb què és observada.

Hi ha quatre aspectes que han tingut un paper rellevant en el nombre de citacions d'aquest treball. Primer, el fet de ser la primera publicació amb els coeficients de la funció de Callan-Symanzik correctes. Segon, el paper important que la massa de pol va exercir posteriorment quan es va fer la teoria efectiva dels quarks pesants (charm, especialment bottom, i top). Tercer, el fet que les taules de propietats de partícules, que es publiquen cada dos anys, van incloure a partir de 1994 una secció dedicada a les masses dels quarks en què la primera referència era i continua essent el treball citat. I, finalment, una llarga i confusa discussió sobre si la demostració publicada era vàlida en tots els ordres de teoria de pertorbacions.

Aquesta discussió ha acabat amb la publicació de l'article d'A. Kronfeld "The perturbative pole mass in QCD" (Physical Review D, vol. 58 [1998], p. 051501), que finalment demostra els resultats del meu article del 1981 en tots els ordres de teoria de pertorbacions. Kronfeld, en resposta als múltiples missatges que va rebre que deien que això ja havia estat demostrat per Tarrach el 1981, va decidir obrir un arxiu amb la història de la massa de pol des del treball de Terrach fins al seu (vegeu la pàgina web hep-ph/9805215).


Rolf Terrach
Departament d'estructura i Constituents de la Matèria
Facultat de Física
Universitat de Barcelona


 


Font:


ROVIRA, Lluis; SENRA, Pau; JOU, David. Estudis bibliomètrics sobre la recerca en física a Catalunya. Barcelona: Institut D'Estudis Catalans, Arxius de les Seccions de Ciències, 2001. 95-96 p. ISBN 84-7283-577-4




bottom