重いクォークの有効理論

量子色力学において、重いクォーク有効理論（HQET）は、重い（つまり、QCDスケールよりもはるかに大きい質量を持つ）^[1]クォークの物理を記述する有効場理論である。これは、単一のチャームクォークまたはボトムクォークを含むハドロンの特性を研究するために使用される。^[2]^[3]有効理論は、1990年にハワード・ジョージ^[4]、エスティア・アイヒテン、クリストファー・ヒル^[5]によって、ネイサン・イスガー、マーク・ワイズ^[6]、ヴォロシン、シフマン[ ^7]などの研究を基にして形式化された。[ ^8]

量子色力学（QCD）は、クォークとグルーオンが相互作用する強い力の理論である。HQETは、クォークの質量を無限大にし、その4元速度を固定したQCDの極限である。^[9]この近似により、QCDの質量スケールよりもはるかに重いクォークを非摂動論的（強い相互作用結合において）に扱うことができる。質量スケールは200 MeVのオーダーである。したがって、重いクォークにはチャームクォーク、ボトムクォーク、トップクォークが含まれ、アップクォーク、ダウンクォーク、ストレンジクォークは軽いクォークとみなされる。トップクォークは寿命が極めて短いため、HQETにとって重要な関心事はチャームクォークとボトムクォークのみであり、後者だけが質量が十分に大きいため、大きな摂動補正なしで有効理論を適用できる。^[2]^[3]

参考文献

^ 重いクォーク、p. 10、CTEQサマースクール2009、イリノイ工科大学、2016年3月1日閲覧。
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