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理論物理学、特に、場の量子論おいて、有効場の理論（ゆうこうばのりろん、）とは、特定のエネルギー領域において起こる物理現象を記述するために、短距離（高エネルギー）スケールの自由度を無視して長距離（低エネルギー）スケールの有効な自由度のみを扱うことで、本来の理論を近似的に再現する理論である。 ==解説== 有効場の理論は、本来の理論の低エネルギー領域の物理現象を記述するための近似的な理論である。ここでいう「低エネルギー」とは、あるエネルギースケールΛに対して、それより低いエネルギーを指しており、理論の有効な自由度はm ≪ Λとなるような軽い質量の粒子に限定され、本来の理論に含まれるM ≫ Λとなるような重い質量の粒子は除外される。このとき、考えている系のエネルギーをEとすると、微少量E/Λによる級数展開として摂動論を構築することができる。重い自由度は理論に現れる粒子としては除外されるが、その情報はラグランジアン中の結合定数の中に含まれる。 有効場の理論のラグランジアンには、繰り込み不可能な無限個の項と無限個のパラメータが現れる。ただし、低エネルギー領域について計算する分には、これらの高次項は重い粒子の質量などの高エネルギーの逆べきによって抑制されるため、実際には低い次数の有限個の項を考えるだけで十分であり、繰り込み不可能性は問題とならない。このように、少なくとも低エネルギー領域においては、有効場の理論は妥当な近似となっている。実際、多くの有効場の理論は現在信じられている標準理論と整合性がとれており、このような成功は、低エネルギーの物理現象を見ている限りは、高エネルギースケールによる効果は実験的に観測されないことを意味している。 有効場の理論の特徴を以下にまとめる。 *低エネルギーのダイナミクスは高エネルギーのダイナミクスの詳細に依存しない。 *理論に含まれるパラメータの間に大きなエネルギーギャップが存在すれば、小さい方のスケールをゼロ、あるいは、大きい方のスケールを無限大とみなして、 : :スケールを分離することで、m/EやE/Mなどの微少量を展開パラメータとした摂動展開を行うことができる。 *非局所的な重い粒子の交換は、軽い粒子間の局所的な（繰り込み不可能な）相互作用として置き換えられる。 *有効場の理論は、赤外領域では本来の理論と同様の振る舞いをする。逆に、紫外領域では異なる振る舞いをする（すなわち、有効場の理論が破綻する）。 *高エネルギーのダイナミクスの名残は、有効場の理論における結合定数や対称性として現れる。 抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア（Wikipedia）』 ■ウィキペディアで「有効場の理論」の詳細全文を読む スポンサード リンク
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