On gauge fixing aspects of the infrared behavior of Yang-Mills Green functions

Die Yang-Mills-Theorie beschreibt die Wechselwirkung von Gluonen, den Austauschteilchen der starken Wechselwirkung. Eine Eigenschaft von Gluonen ist, dass sie nicht als freie Teilchen beobachtet werden. Dies wird Confinement genannt und hängt mit dem Infrarot-Regime der Theorie zusammen. In der vorliegenden Dissertation werden funktionale Gleichungen, die für nicht-perturbative Rechnungen besonders geeignet sind, verwendet, um das Verhalten von Propagatoren und Vertizes bei niedrigen Impulsen zu untersuchen und mit bekannten Confinement-Szenarios in Verbindung zu bringen. Dafür wird eine allgemeine Methode entwickelt, die auch für kompliziertere Wirkungen geeignet ist. Sie wird auf die Analyse der maximal Abel'schen Eichung und der Gribov-Zwanziger-Wirkung, welche eine verbesserte Eichfixierung darstellt, angewendet. Die Resultate für letztere unterstützen eine Vermutung von Zwanziger, wonach für funktionale Gleichungen keine verbesserte Eichfixierung notwendig ist. Die Ergebnisse stimmen mit den Kugo-Ojima und Gribov-Zwanziger Confinement-Szenarios überein. In der maximal Abel'schen Eichung wird ein infrarot verstärkter diagonaler Gluon-Propagator gefunden, während die nicht-diagonalen Propagatoren infrarot unterdrückt sind. Dies unterstützt die Hypothese der Abel'schen Infrarot-Dominanz, wonach die diagonalen Freiheitsgrade infrarot dominant sind und die nicht-diagonalen Elemente infrarot unterdrückt.Yang-Mills theory describes the interaction of gluons, which are the exchange particles of the strong interaction. An outstanding property of gluons is that they are not observed as free particles. This is called confinement and related to the infrared regime of the theory. In the present thesis functional equations, which are especially suited for non-perturbative calculations, are used to determine the behavior of propagators and vertices at low momenta and relate it to known confinement scenarios. A general method for the infrared analysis is presented that allows to investigate also complicated Lagrangians. It is used for the analysis of Yang-Mills theory in the maximally Abelian gauge and the Landau gauge Gribov-Zwanziger action, which implements an improved non-perturbative gauge fixing. The results for the latter corroborate the conjecture that for functional equations the standard Landau gauge action suffices as the same qualitative behavior is reproduced with the improved gauge fixing. The results agree with the Kugo-Ojima and the Gribov-Zwanziger confinement scenarios. In the maximally Abelian gauge an infrared enhanced diagonal gluon propagator and infrared suppressed off-diagonal propagators are found. This supports the hypothesis of Abelian infrared dominance according to which the diagonal degrees of freedom should be dominant in the infrared and the off-diagonal ones suppressed.Markus HuberGraz, Univ., Diss., 2010OeBB(VLID)21174