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¿Cómo calcular el diagrama de Feynman de energía propia así?

He intentado calcular la amplitud al cuadrado del siguiente digrama de energía propia:

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donde se es un fermión neutro sin masa de Dirac, vrm es un neutrino diestro sin masa y x es un escalar con masa m.

Escribí el numerador de este proceso como:

$$ N = \bar{u}(p) (1-\gamma_5) (p\!\!\!/ +k\!\!\!/ ) (1+\gamma_5) u(p) \to p\!\!\!/ (1-\gamma_5) (p\!\!\!/ +k\!\!\!/ ) (1+\gamma_5) \\ \to p\!\!\!/ (1-\gamma_5) (p\!\!\!/ +k\!\!\!/ ) \to p_{\alpha} \gamma^{\alpha} (1-\gamma_5) (p_{\beta} \gamma^{\beta} + k_{\beta} \gamma^{\beta} ) \\ \to p_{\alpha} p_{\beta} \gamma^{\alpha} \gamma^{\beta} + p_{\alpha} k_{\beta}\gamma^{\alpha} \gamma^{\beta} - p_{\alpha} p_{\beta} \gamma^{\alpha} \gamma_{5 } \gamma^{\beta} - p_{\alpha} k_{\beta} \gamma^{\alpha} \gamma_{5} \gamma^{\beta} $$

No sé cómo el primer término como $$ p_{\alpha} p_{\beta} \gamma^{\alpha} \gamma^{\beta} $$ se puede calcular o el tercer término (si lo hice correctamente). Además, no sé cómo $$ p \cdot k,$$ que proviene del segundo término se puede calcular a partir de la cinemática del proceso, mientras que $$ p^2 = 0 $$ y $$ k^2 = m_\chi^2.$$

Nótese que: los momentos de las partículas en el diagrama de Feynman son se(p), vrm(p+k) y x(k)

También los vértices "x se vrm " provienen de estos términos lagrangianos:

$$ y (\bar{\nu_R^c} \chi s + \bar{s} \chi \nu_R^c ) $$ (donde s-> se, y \nu -> vrm)

$\bf \large{Edit}$

$N = Tr[p_\alpha \gamma^\alpha (p_\beta \gamma^\beta +k_\delta \gamma^\delta ) ] \to 4 (p_\alpha p^\alpha + p_\alpha k^\alpha) \to 4 p_\alpha k^\alpha $

ya que p^2 = 0 . Entonces la amplitud será proporcional a algún término como

$M \to p_\alpha \int \frac{dl^4}{(2\pi)^4} \frac{l^\alpha}{(l^2+\Delta)^2}$

que es igual a cero porque cualquier integración del número impar de $l $ ¡Desaparece!

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scruss Puntos 143

No conozco los detalles de la teoría en la que estás trabajando, pero esto es lo que yo esperaría hacer. En primer lugar, si estás interesado en obtener la sección transversal de este proceso, necesitas calcular el cuadrado de la amplitud. Esto requeriría promediar sobre los espines, lo que te permitiría utilizar la relación de completitud para los fermiones $$\sum_{s = 1, 2} u(p) \bar{u}(p) = p\!\!\!/ + m,$$ donde se omiten los índices del espinor. No sé si esto es lo que has intentado, pero creo que no lo has hecho. Además, yo esperaría que el resultado incluyera una traza, y tendrías que calcular la traza de varios $\gamma$ matrices. Esto puede lograrse fácilmente, ya que $\text{Tr}\{\gamma_{5} \gamma_{\mu} \gamma_{\nu}\} = 0$ , $\text{Tr}\{\gamma_{5}\} = 0$ y $\text{Tr}\{\gamma_{\mu} \gamma_{\nu}\} = 4 \eta_{\mu \nu}$ (tal vez haya alguna propiedad que puedas necesitar y que no estoy enumerando, pero son bastante estándar, consulta por ejemplo los libros de Kaku o Weinberg). En cuanto a la cinemática, la elección del marco de referencia adecuado es crucial. Por ejemplo, en el marco del laboratorio, $$p_{\mu} = (m, \vec{0}),$$ por lo que hay que ser inteligente en la elección del marco de referencia. Espero que esto ayude.

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