¿Cuál es un enunciado matemático preciso del problema de Yang-Mills y Clay de brecha de masa?

Soy un matemático que escribe un enunciado de cada uno de los problemas Clay Millennium Prize en un asistente de prueba formal. Para los otros problemas, parece bastante rutinario escribir las conjeturas formalmente, pero tengo dificultades para plantear el problema de Yang Mills y la brecha de masa .

Para mí, parece que el problema de Yang-Mills Clay no es una conjetura matemática en absoluto, sino una solicitud poco especificada para desarrollar una teoría en la que se cumpla cierto teorema. Como tal, no es capaz de una formulación precisa. Pero un físico con el que discutí esto cree que una conjetura matemática formal debería ser posible.

Entiendo la ecuación clásica de Yang-Mills con grupo calibre GRAMO , así como los axiomas de Wightman para QFT (más o menos al nivel del programa IAS/QFT ), pero no entiendo los requisitos de la teoría que vinculan YM con Wightman QFT.  

El problema oficial de Clay de la página 6 de Jaffe y Witten establece los requisitos (en términos extremadamente vagos) de la siguiente manera:

"Para establecer la existencia de la teoría de calibre cuántico de cuatro dimensiones con grupo de calibre GRAMO se debe definir una teoría cuántica de campos (en el sentido anterior) con operadores de campos cuánticos locales en correspondencia con los polinomios locales de calibre invariante en la curvatura F y sus derivadas covariantes […]. Las funciones de correlación de los operadores del campo cuántico deberían coincidir en distancias cortas con las predicciones de la libertad asintótica y la teoría de la renormalización perturbativa, tal como se describe en los libros de texto. Esas predicciones incluyen, entre otras cosas, la existencia de un tensor de estrés y una expansión del producto del operador, habiendo prescrito singularidades locales predichas por la libertad asintótica".

Algunas frases son algo claras para mí como "polinomios locales invariantes de calibre...", pero no veo cómo escribir mucho de esto con precisión matemática. ¿Puede alguien ayudarme?

Relacionado: physics.stackexchange.com/q/118825/2451 y enlaces allí.
La declaración del problema de Jaffe y Witten es probablemente la más precisa que se puede obtener con nuestro estado actual de conocimiento.
Hay un problema más simple, la construcción de un ϕ 4 teoría del campo bosónico en 1+1 dimensiones (no necesitamos saber sobre "polinomios locales invariantes de calibre en la curvatura" o "teoría de renormalización perturbativa"). Hay una supuesta solución a este problema (por Glimm, Jaffe y otros). Si pudiera hacer una declaración formal de este problema, trataría el problema de "desarrollar una teoría en la que se cumple cierto teorema".
@Keith: ϕ 4 en 1 + 1 dimensiones se ha hecho, por lo que no entiendo lo que está tratando de decir.
@AbdelmalekAbdesselam Quería sugerir que Thales primero debería intentar escribir una declaración formal del problema más simple donde ya tenemos una solución.
Esta pregunta aparece en la charla "Grandes conjeturas" dada por Tom Hales el 10 de julio de 2017 en la conferencia "Gran prueba" en el Instituto Newton (~ 41 minutos en este video sms.cam.ac.uk/media/2524216 , diapositivas 36+37 aquí newton.ac.uk/files/seminar/20170710100011001-1442780.pdf

Respuestas (1)

No es exactamente una respuesta, pero básicamente, creo que uno necesita probar los análogos de los resultados en

  1. "Límites de todos los órdenes para funciones de correlación de operadores de calibre invariante en la teoría de Yang-Mills" por Fröb, Holland y Hollands
  2. "Existencia de todo orden y relaciones de recursión para la expansión del producto del operador en la teoría de Yang-Mills" por Fröb y Holland

pero en el sentido de verdaderas distribuciones de Schwartz en lugar de series de potencia formales en barra h. También se necesita mostrar al menos una función de 2 puntos que decae como mi metro | X y | con metro > 0 .

Esto no está tan claro. Debido al confinamiento, bien puede ser que tales estimaciones sean imposibles fuera de la teoría de la perturbación. Discutí lo que debe probarse en physicsoverflow.org/21846
@ArnoldNeumaier: Si quiere el millón de dólares , debe probar las estimaciones "fuera de la teoría de la perturbación". Pruebas sobre las correlaciones como elementos en R [ [ ] ] están muy por debajo de los estándares requeridos por la formulación del problema de Clay. Por supuesto, eres libre de creer que esta es una tarea imposible.
Tu comentario no contradice mi afirmación. Me refería al hecho de que el sector de vacío de la teoría (a quien se aplican los axiomas de Wightman) no contiene los propios campos de Yang-Mills. Por lo tanto, no hay razón para esperar que las funciones de correlación de 2 puntos de estos campos satisfagan ninguna ley de descomposición.
pero entonces, ¿cómo ver una brecha de masa si ninguna correlación decae exponencialmente?
Deben ser correlaciones de campos de bolas de pegamento compuestos apropiados.
Dado que Fröb y Holland tratan solo el caso euclidiano, también es necesario mostrar positividad de reflexión, ya que el problema del Milenio de Clay se plantea en el espacio de Minkowski.