슈튀켈베르크 작용 문서 원본 보기

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'''슈튀켈베르크 작용'''({{llang|de|Stückelbergwirkung}})은 질량을 가진 벡터장이 실수 [[스칼라]]장에 1차원 가환 [[아핀 표현]]으로 작용하는 이론이다. 여기서 질량은 [[결합 상수]]에 해당한다. [[스위스]]의 [[에른스트 슈튀켈베르크]](Ernst Stückelberg)가 고안하였다. [[라그랑지언]]은 다음과 같다.

:<math>\mathcal{L}=-\frac{1}{4}(\partial^\mu A^\nu-\partial^\nu A^\mu)(\partial_\mu A_\nu-\partial_\nu A_\mu)+\frac{1}{2}(\partial^\mu \phi+m A^\mu)(\partial_\mu \phi+m A_\mu) </math>
여기서 게이지를 φ=0으로 고치면 [[프로카 방정식|프로카 작용]]을 얻는다.

이에 따라, 가환대칭군을 가진 [[양자 전기역학]]은 [[게이지 보존]] ([[광자]])가 [[질량]]을 가져도 [[재규격화]] 가능하지만, 비가환 [[게이지 이론]]은 게이지 보존이 질량을 가지면 재규격화할 수 없다.

== 표준 모형의 슈튀켈베르크 확장 ==
표준모형을 슈튀켈베르크 작용으로 확장할 수 있다. 이를 '''슈튀켈베르크 확장'''이라고 부르며, 기호는 "StSM"이다. 이로써 가환 게이지 이론의 경우 [[힉스 메커니즘]]과 다른 방식으로 게이지 보존에 질량을 줄 수 있다. 라그랑지안은 다음과 같다.

:<math>\mathcal{L}_{St}=-\frac{1}{4}C_{\mu  \nu  }C^{\mu\nu }+g_XC_{\mu }\mathcal{J}_X^{\mu }-\frac{1}{2}\left(\partial _{\mu }\sigma +M_1C_{\mu}+M_2B_{\mu }\right)^2.</math>

첫 번째 항은 슈튀켈베르크 마당세기이다. <math>M_1</math>, <math>M_2</math>는 위상학적 질량 도움변수고, <math>\sigma </math>는 [[액시온]]이다. [[자발 대칭 파괴]] 뒤에는 [[광자]]는 여전히 무질량 입자다. 이 이론은 새로운 [[게이지 보존]]을 예측한다. 이는 대개 <math>Z'_{St}</math>라고 불린다. 이 입자는 [[붕괴폭]]이 독특하게도 매우 좁다. <math>M_2/M_1 \to 0</math>의 극한의 경우, StSM은 확장된 항이 분리되면서 표준모형으로 수렴한다.

슈튀켈베르크 꼴의 상호작용은 [[끈 이론]]에서 일부 공간을 [[옹골화]](compactification)하면서 자연스럽게 발생한다. 예를 들어 10차원의 N=1 [[초중력]] 이론에서 [[초대칭]] [[양-밀스 이론|양-밀스]] 게이지장을 포함시키면 슈튀켈베르크 상호작용이 나타난다.

== 같이 보기 ==
* [[힉스 메커니즘]]
== 참고 문헌 ==
* [http://arxiv.org/abs/hep-th/0304245 Review:Stueckelberg Extension of the Standard Model and the MSSM]
* Boris Kors, Pran Nath: http://arxiv.org/abs/hep-ph/0402047 http://arxiv.org/abs/hep-ph/0406167 http://arxiv.org/abs/hep-ph/0503208
* Daniel Feldman, Zuowei Liu, Pran Nath: http://arxiv.org/abs/hep-ph/0603039, http://arxiv.org/abs/hep-ph/0606294

[[분류:양자장론]]
[[분류:입자물리학]]
[[분류:대칭]]
[[분류:이론물리학]]