今日はクリスマスイブ
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研究室には昼間、修論を執筆する院生が数名
4年生はやはりこない。今日と明日、彼らは彼女とを明かすのだろう
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(ノ_-。)
クリスマスイブを彼女と過ごすか、研究室で一人過ごすかは…
自由だ(。>0<。)
研究室 is Freedom 研究室 is Freedom
Asymptotic Freedom Asymptotic Freedom
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先生と二人、古いコンピューターの最適化に取り組む。懸念していた通り、AVのファイルが出てきて苦笑い。
うーん、K先輩はアニメ系が好きだったのか
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このコンピューターを受け継ぐK君が使うのに支障がないように、とのことだが、肝心のK君はすでに帰宅。イブを先生と過ごすことになった…
。゜゜(´□`。)°゜。
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教科書レベルの話だが、修論にAsymptotic Freedomを盛り込むことに決める。2004年のノーベル賞を受賞した研究だし、Coupling constantを、繰り込み群で調べる研究をしているからには、避けて通れない話題だろう。
Asymptotic Freedomとは、高エネルギーで結合定数が小さくなる現象のことである。核力や、クォーク間に働く力(強い相互作用)に代表される特筆すべき性質だ。結合定数が小さくなれば摂動論が有効になり、近似がうまく機能する。逆に大きいと、解が発散していくために摂動論が使えなくなる。
強い相互作用では、こんな感じに変化する。
低エネルギーでは発散してしまうため、摂動論が使えない。今の場合は、陽子や中性子など低エネルギー束縛状態にあるハドロンが当てはまる。
逆に、高エネルギー粒子を衝突させる実験では、 摂動論が有効だ。高次のオーダーまでガンガン計算できる。
ではCoupling Constant(結合定数)とは何かというと、平たく言えば電磁気でいうところの電荷のことだ。古典論では
このようなイメージ。
では量子論ではどうなるかというと、真空偏極の効果が加わるため、下のように奇妙なダイアグラムが飛び回る(画像をクリックすると動きます)。
なんと恐ろしい
Σ(`0´*)
これはいわゆる遮蔽効果で、真の(裸の)電荷は弱まって観測されることを表している。高エネルギーではより近距離まで探索できるから、真の電荷をより精密に観測できる。こうして、系のエネルギーで電荷の大きさは変化することになり、先のようなエネルギー依存性が生まれるのだ。