Martin Hentschinski, Dissertation, Department Physik der Universität Hamburg, 2009 :

"Das Hochenergieverhalten der QCD: Die effektive Wirkung und die Triple-Pomeron-Vertex"


"The High Energy Behavior of QCD: The Effective Action and the Triple-Pomeron-Vertex"



Schlagwörter: QCD, Regge-limit, effective action, large N expansion, Reggeon field theory
PACS : 11.15.Pg, 11.55.Jy, 12.38.Cy, 12.38.Bx
Volltext

Summary

Kurzfassung

Wir untersuchen Integrationen über Lichtkegelimpulse in der effektiven Wirkung der Hochenergie-QCD. Nach einem kurzem Überblick über die effektive Wirkung erhalten wir durch Abgleich von Diagrammen der effektiven Wirkung und der QCD einen Regularisierungsmechanismus, den wir zu einer erneuten Ableitung des reggesierten Gluons und der BFKL-Gleichung benutzen. Wir untersuchen die Auswirkungen des vorgeschlagenen Regularisierungsmechanismus' auf die analytische Struktur von 2->3 und 2->4 Produktionsamplituden in der Multi- Regge-Kinematik. Wir bestimmen einen Teil der 1-Schleifen-Korrekturen zur Produktionsvertex und zeigen, dass sie Anzeichen für die aufgrund der Steinmann-Beziehungen benötigten Korrekturen liefern. Die Reggeon-Teilchen-2 Reggeon-Vertex wird bestimmt und zur Konstruktion verschiedener Signatur- Konfigurationen von Produktionsamplituden benutzt. Wir erweitern den vorgeschlagenen Regularisierungsmechanismus zur Beschreibung von Zuständen bestehend aus drei bzw. vier reggesierten Gluonen und schlagen eine Ergänzung zum effektiven Lagrangian vor. Vertizes die den Übergang von 1-3 und 2-4 reggesierten Gluonen beschreiben werden für die elastische Streuamplitude abgeleitet und wir zeigen, dass Signaturerhaltung in der effektive Wirkung erfüllt ist. Wir formulieren Integralgleichungen für den Zustand aus drei bzw. vier reggesierten Gluonen und zeigen, dass diese im Farbsinglet in Übereinstimmung mit einem früherem Ergebnis von Bartels und Wüsthoff sind. In einem zweiten Teil untersuchen wir das Hochenergieverhalten der QCD für verschiedene Oberflächentopologien von Farbgraphen. Nach einem kurzem Überblick über den planaren Limes (Boostrap und Reggesierung des Gluons) und der Zylindertopologie (BFKL) untersuchen wir die Hosentopologie. Wir reproduzieren die Triple-Pomeron-Vertex-Funktion und zeigen, dass sie zu einer bestimmten Gruppe von Farbgraphen gehört, die wir als das Analog zum Mandelstam-Diagramm identifizieren. Wir erweitern die Untersuchung auf N=4 SYM und finden eine neue Klasse von Farbgraphen, die in der QCD nicht vorhanden ist.

Titel

Kurzfassung

Summary

We study integrations over light-cone momenta in the high energy effective action of QCD. After a brief review of the effective action, we arrive on a regularization mechanism from matching of effective action diagrams with QCD diagrams, which we apply to a re-derivation of the reggeized gluon and of the BFKL-equation. We study consequences of the proposed regularization on the analytic structure of 2->3 and 2->4 production amplitudes in the Multi- Regge-Kinematics. We derive a certain part of the 1-loop corrections to the production vertex and demonstrate that they yield the on-set of corrections demanded by the Steinmann-relations. The Reggeon-Particle-2-Reggeon vertex is determined and applied to the construction of various signature configurations of the production amplitudes. We extend the proposed regularization method to states of three and four reggeized gluons and propose a supplement to the effective Lagrangian. We derive vertices for the 1-3 and 2-4 reggeized-gluon-transition inside the elastic amplitude and verify that signature conservation is obeyed. Integral equations for the state of three and four reggeized gluons are formulated and shown to be in accordance with a result by Bartels and Wüsthoff. In a second part we investigate the high-energy behavior of QCD for different surface topologies of color graphs. After a brief review of the planar limit (bootstrap and gluon reggeization) and of the cylinder topology (BFKL) we investigate the 3->3 scattering in the triple Regge limit which belongs to the pair-of-pants topology. We re-derive the triple Pomeron vertex function and show that it belongs to a specific set of graphs in color space which we identify as the analog of the Mandelstam diagram. We then extend the study to the high-energy behavior of N=4 SYM where we find a new class of color graphs not present in QCD.