共线性、收敛性与红外发散的对消

Lee-Nauenberg定理是一个基本的量子力学结果,它为共线发散和红外发散问题提供了标准的理论回应。其论点,即由无质量带电粒子引起的发散可以通过对简并态求和来消除,已成功应用于具有末态简并性的系统,如LEP过程。如果初态和末态都存在无质量粒子(正如LHC的情况),该定理要求纳入不连通图,这些图在截面层面产生连通的干涉效应。然而,理论的这一方面从未在截面的计算中得到充分检验。我们通过明确的例子表明,在这种情况下,该定理引入了一个发散的图序列,因此无法消除红外发散。我们还证明了,在这种情况下,用Bloch-Nordsieck方法处理软红外发散和用Lee-Nauenberg方法处理共线发散的普遍做法是不一致的。