ゲージ場および弦理論における深非弾性相互作用の構造

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15540266
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 植松 恒夫 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80093194)
• Keywords: 弦理論 / ゲージ場 / 双対性 / 深非弾性散乱 / スピン依存分布関数 / 摂動論 / QCD / 構造関数

Research Abstract

本研究計画は、従来の摂動論的量子色力学ではあまり論じられてこなかった深非弾性過程でのQCDの新たな特徴を弦/ゲージ双対性を基礎に研究を進めることを目的とする。最近の弦理論における大きな発展としてlarge N極限の超共形SU(N)ゲージ理論とAdS空間の超重力/弦理論との対応関係いわゆるAdS/CFT対応がある。ここではこの双対性を手がかりとして、ゲージ場と弦理論での深非弾性過程を解析し、これまでの摂動論的QCDによる弱結合の強い相互作用から、中間領域を経て強結合の強い相互作用の領域での深非弾性散乱過程の構造を明らかにするのを目標とする。当該研究計画の初年度である平成15年度は、Bjorken変数が有限の値をとる領域を中心に、将来電子・陽電子線形衝突型加速器で重要となる偏極仮想光子の構造関数のQCDでの計算及び仮想光子中のクォークとグルーオンのスピン依存分布関数の解析を遂行した。また、弦模型での構造関数の理論的計算をAdS/CFT対応に由来するコンフォーマル不変性に着目し、small xで弦の励起状態が中間状態で寄与する場合について、偏極、非偏極構造関数両方の場合につき調べた(物理学会で口頭発表)。さらに、偏極電子・陽電子散乱での仮想光子のスピン依存構造関数を将来の線形e^+e^-衝突型加速器での実際の測定におけるkinematicsの分析を含めて、研究を遂行した。また、核子の偏極構造関数の場合に分析した標的質量依存性を、演算子積展開枠内での0(4)展開によるNachtmannモーメンおよびパートン的手法の両方を用いて仮想光子のスピン構造関数の場合についても調べた(Phys. Rev. Dに発表)。口頭では、8月に米国のワシントン大学原子核理論研究所で開催されたスピン2003の会議において発表した(原子核理論研究所のホームページを参照)。国内では9月に宮崎で開催の物理学会において共同研究者より報告した。計画の実施においては、国内各地とりわけ、東大・高エ研・横浜国大などの関連する分野の研究者との討論・研究交流が有益・不可欠であった。予算執行としては、国内の研究者との研究連絡や国際学会での発表のための旅費のほか、論文作成および研究成果発表のための計算機を購入した。

Research Products

• [Publications] H.Baba: "Twist-3 effects in polarized photon structure"Int.J.Mod.Phys.A. 18. 1425-1428 (2003)
• [Publications] T.Uematsu: "Virtual photon structure functions"Nucl.Phys.Proc.Suppl.. 116. 136-140 (2003)
• [Publications] H.Baba: "Target mass effects in polarized virtual photon structure functions"Phys.Rev.D. 68. 054025-1-054025-13 (2003)