نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده فیزیک، دانشگاه شهید بهشتی، تهران

چکیده

در این مقاله، کوارک‌های جرم داری که در برهم‌کنش با یک میدان پیمانه‌ای غیر آبلی (گلئون) خارجی هستند، را در فضا- زمان سه بعدی در نظر می‌گیریم. با انتگرال‌گیری بر روی میدان‌های کوارکی، شکل کلی کنش مؤثر در حد تک- حلقه را برای گلئون‌هایی که به کوارک‌ها جفت شده‌اند، به دست می‌آوریم. در ادامه، نمودارهای فاینمن مربوط به توابع ۱، ۲، ۳ و 4 نقطه‌ای گلئون را در حد تک- حلقه با استفاده از روش منظم سازی ابعادی محاسبه می‌کنیم. ما به طور صریح نشان می‌دهیم که کنش مؤثر به دست آمده در حد انرژی پایین (تکانه بسیار کمتر از جرم کوارک)، به صورت ترکیبی از کنش چرن- سایمونز غیر آبلی و یانگ- میلز است. این کنش القایی که به دلیل تصحیحات کوانتومی ناشی از حلقه‌های فرمیونی تولید می‌شود، به تقارن‌های لورنتس و ناوردایی پیمانه‌ای نیز احترام می‌گذارد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Induced Yang-Mills-Non-Abelian-Chern-Simons action in three dimensions

نویسندگان [English]

  • M Ghasemkhani
  • Z Haghgouyan
  • M Alipour-Khoobdeh

چکیده [English]

In this paper, we consider the massive quarks interacting with an external non-abelian gauge field (gluon) in (1+2)-dimensional spacetime. By integrating out the quark fields, we obtain the general structure of the one-loop effective action for the gluons coupled to the quarks. Next, we compute the one-loop Feynman graphs related to one, two, three and four-point functions for the gluon, by using dimensional regularization. We explicitly show that the resulting effective action, at the low-energy limit (), leads to the non-Abelian Chern-Simons and Yang-Mills action. This induced action, arising from the quantum corrections due to the fermionic loops, also respects Lorentz and gauge invariance.

کلیدواژه‌ها [English]

  • effective action
  • Yang-Mills action
  • Non-Abelian Chern-Simons action
  • gluon's n-point functions
  1. L Bonora, M Cvitan, P Dominis Prester, S Giaccari, B Lima de Souza and T temberga, JHEP 1612 (2016) 084, arXiv:1609.02088 [hep-th].
  2. L Bonora, M Cvitan, P Dominis Prester, S Giaccari and T temberga, JHEP 1801 (2018) 080, arXiv:1709.01738 [hep-th].
  3. J Quevillon, C Smith and S Touati, Rev. D 99 (2019) 1, 013003, arXiv:1810.06994 [hep-th].
  4. R Bufalo and M Ghasemkhani, Rev. D 91 (2015) 12, 125013, arXiv:1412.1635 [hep-th].
  5. M Ghasemkhani, R Bufalo , V Rahmanpour and M Alipour, Rev. D 101 (2020) 2, 025001, arXiv:1909.04941[hep-th].
  6. A N Redlich, Rev. Lett52(1984) 18.
  7. G Ferretti, S G Rajeev and Z Yang, J. Mod. Phys. A 7(1992) 7989.
  8. R Bufalo, M Ghasemkhani, Z Haghgouyan, and A Soto, "Induced Maxwell-Chern-Simons Effective Action in Very Special Relativity", submitted to Phys. J. C, arXiv:2004.02176[hep-th].
  9. A De Simone and T Jacques, Phys. J. C 76 (2016) 367, arXiv:1603.08002 [hep-ph] .
  10. C Cheung, P Creminelli, A L Fitzpatrick, J Kaplan, and L Senatore, JHEP 03 (2008) 014.
  11. J J M Carrasco, M P Hertzberg, and L Senatore, JHEP 09 (2012) 082, arXiv:2926[astro-ph.co].
  12. W Heisenberg and H Euler, Z Phys. 98 (1936) 714.
  13. N Seiberg and Sh-H Shao, "Exotic Symmetries, Duality, and Fractons in 2+1-Dimensional Quantum Field Theory", arXiv:2003.10466[cond-mat.str-el].
  14. P S Hsin and N Seiberg, JHEP 1609 (2016) 095, arXiv:1607.07457 [hep-th].
  15. F Benini, P S Hsin and N Seiberg, JHEP 1704 (2017) 135, arXiv:1702.07035 [cond-mat.str-el].
  16. S Deser and A N Redlich, Rev. Lett. 61 (1988) 1541.
  17. M E Peskin, D V Schroeder, "An Introduction to Quantum Field Theory", Addison-Wesley (1995).
  18.