WikiEdge:ArXiv速遞/2025-05-15

摘要

• 原文標題：Scale Factorized-Quantum Field Theory (SF-QFT): An innovative framework for yielding scale and scheme invariant observables
• 中文標題：尺度因子化量子場論（SF-QFT）：一種產生尺度與方案無關可觀測量創新框架
• 發佈日期：2025-05-15 04:04:01+00:00
• 作者：Farrukh A. Chishtie
• 分類：hep-ph, gr-qc, hep-ex, hep-lat, hep-th
• 原文連結：http://arxiv.org/abs/2505.09947v1

中文摘要：我們提出尺度因子化量子場論（SF-QFT），該框架在微擾展開前對紫外（UV）和紅外（IR）動量模式在物理尺度$Q^*$處進行路徑積分因子化。該方法產生一個UV有限的等效作用量，其Wilson係數$C_i(Q)$和有效耦合$a_{\mathrm{eff}}(Q)$通過與實驗匹配確定。由於兩圈$\beta$函數在無質量QCD中具有普適性，$a_{\mathrm{eff}}(Q)$按與方案無關的方程演化，高階$\beta$係數被吸收到$C_i$中。將SF-QFT應用於包容比$R_{e^{+}e^{-}}$得到$R^{\mathrm{SF-QFT}}(31.6\,\mathrm{GeV}) = 1.04911 \pm 0.00084$，與實驗結果（$R^{\mathrm{exp}}(31.6\,\mathrm{GeV})= 1.0527 \pm 0.005$）高度吻合，同時所需計算量比傳統四圈$\overline{\mathrm{MS}}$方法低數個數量級。我們發現普適的代數遞推關係可生成所有高階貢獻而無需額外費曼圖，從而給出具有顯著收斂性的方案無關預言。SF-QFT為Yang-Mills理論中正質量隙的存在提供了嚴格證明，通過展示非微擾效應如何從路徑積分因子化自然湧現，解決了千禧年大獎難題之一。對於QED，相同形式主義將$Q^*$以上的高能模式積分掉，為電子反常磁矩產生方案無關的預言，精度達到前所未有的水平（$a_e^{\text{理論}} = 0.001~159~652~183~56(76)$）。SF-QFT標誌着量子場論的範式轉變，用統一框架取代對更高圈階的追求，該框架同時處理微擾和非微擾物理，並保持顯式規範不變性，消除重正化模糊性。