Home Home


DIRAC VARIABLES IN GAUGE THEORIES

V. N. Pervushin

Joint Institute for Nuclear Research, Dubna


The review is devoted to a relativistic formulation of the first Dirac quantization of QED (1927) and its generalization to the non-Abelian theories (Yang-Mills and QCD) with the topological degeneration of initial data. Using the Dirac variables we give a systematic description of relativistic nonlocal bound states in QED with a choice of the time axis of quantization along the eigenvectors of their total momentum operator. We show that the Dirac variables of the non-Abelian fields are topologically degenerated, and there is a pure gauge Higgs effect in the sector of the zero winding number that leads to a nonperturbative physical vacuum in the form of the Wu-Yang monopole. Phases of the topological degeneration in the new perturbation theory are determined by an equation of the Gribov ambiguity of the constraint-shell gauge defined as an integral of the Gauss equation with zero initial data. The constraint-shell non-Abelian dynamics includes zero mode of the Gauss-law differential operator, and a rising potential of the instantaneous interaction, that rearranges the perturbation series and changes the asymptotic freedom formula. The Dirac variables with the topological degeneration of initial data describe color confinement in the form of quark-hadron duality as a consequence of summing over the Gribov copies. A solution of U(1) problem is given by mixing the zero mode with o meson. We discuss reasons why all these physical effects disappear for arbitrary gauges of physical sources in the standard Faddeev-Popov integral.

Обзор посвящен релятивистской формулировке первого дираковского квантования и его обобщению на неабелевы теории Янгa-Миллса и КХД с топологическим вырождением начальных данных. Мы используем релятивистски-ковариантное определение дираковских калибровочно-инвариантных переменных, заданных на поверхности связей (Полубаринов, 1965), для систематического описания нелокальных связанных состояний в КЭД, выбирая ось времени вдоль собственных векторов оператора полного импульса физических состояний, чтобы удовлетворить условию Маркова-Юкавы (т. е. условию неприводимости нелокальных представлений группы Пуанкаре). Показано, что прямое обобщение дираковских переменных на неабелеву теорию ведет к их топологическому вырождению в форме грибовских копий калибровки, которая является интегралом уравнения Гаусса с нулевыми начальными данными. Уравнение Грибова однозначно определяет фазы топологических преобразований и их "носитель" в виде ифракрасно-регуляризованного монополя Ву-Янга. Динамика неабелевых теорий на поверхности связей включает нулевую моду уравнения связи и растущий потенциал одновременного взаимодействия токов. Проблема грибовских нулей детерминанта Фаддеева-Попова решается путем построения адекватного интеграла Фейнмана, содержащего интегрирование по нулевым модам. Релятивистская формулировка КХД на поверхности связей с топологическим вырождением начальных данных описывает конституeнтные массы кварков и глюонов, модификацию формулы асимптотической свободы, спонтанное нарушение киральной симметрии, конфайнмент цветных состояний в форме кварк-адронной дуальности (как следствие усреднения по топологическому вырождению) и дополнительную массу девятого псевдоскалярного мезона (как следствие смешивания этого мезона с нулевой модой). Мы обсуждаем причины исчезновения всех этих эффектов при переходе к интегралу Фаддеева-Попова с произвольной калибровкой.


Full text in PDF (482.391)



Home Home