Как рассчитать амплитуду вероятности на уровне дерева для процесса электрон-позитрон-мюон-антимюон?

Рассмотрим следующий процесс: е + + е мю + + мю . Я пытаюсь вычислить амплитуду вероятности такого процесса в ведущем порядке.

В ведущем порядке амплитуда определяется выражением:

М "=" я е 2 [ в ¯ ( п 2 , с 2 ) γ мю ты ( п 1 , с 1 ) ] 1 ( п 1 + п 2 ) 2 [ ты ¯ ( п 3 , с 3 ) γ мю в ( п 4 , с 4 ) ] .

Чтобы получить полную амплитуду вероятности, нам нужно просуммировать все спиновые состояния и возвести амплитуду в квадрат. В итоге выражение сводится к:

с | М | 2 "=" е 4 с 2 Тр [ γ мю ( γ о п 1 , о + м 1 ) γ ν ( γ α п 2 , α м 2 ) ] Тр [ γ мю ( γ β п 4 , β м 4 ) γ ν ( γ дельта п 3 , дельта + м 3 ) ]

где γ мю матрицы Дирака, п 1 , 2 , 3 , 4 – входящие импульсы позитрона и электрона (1 и 2) и исходящие импульсы мюонов (3 и 4). Массы имеют одинаковую маркировку.

Используя отношения трассировки для матриц Дирака, я продвинулся в вычислении трасс:

Тр [ γ мю ( γ о п 1 , о + м 1 ) γ ν ( γ α п 2 , α м 2 ) ] "=" 4 ( г мю о г ν α п о 1 п α 2 г мю ν г о α п о 1 п α 2 + г мю α г о ν п о 1 п α 2 г мю ν м 1 м 2 )

(где я использовал, что все трассы с нечетным числом гамма-матриц тождественно равны нулю), и аналогичный термин для второй трассы.

Если бы кто-то мог проверить, хорошо ли это до сих пор, я был бы признателен, так как я новичок в этой нотации. Кроме того, как мне продолжить отсюда? Я немного сбит с толку, когда хочу перемножить эти метрические тензоры друг с другом, особенно когда я рассматриваю произведение со второй трассой. Я был бы признателен, если бы кто-то мог закончить расчет в шагах.

В этих заметках есть некоторая информация, которая может быть вам полезна. Кроме того, вас интересует м е м мю предел, который часто вычисляется во вводных ссылках или в полной амплитуде?
Спасибо, я проверю эти заметки завтра для получения дополнительной информации :) Сначала меня интересовала полная амплитуда, а затем я взял предел малой массы.

Ответы (2)

на самом деле вы должны увидеть Peskin часть 5.1. Хитрость заключается в том, чтобы рассчитать электронно-позитронную часть и мюонно-антимюонную часть отдельно, и, поскольку масса мюона намного тяжелее массы электрона, вы можете пренебречь массой электрона и позитрона (кратко примите массу = 0). Это облегчило бы ваши расчеты. Удачи.

В моем скрипте они делают это потом, и я хотел бы воспроизвести расчеты там... Попробую найти этого надоедливого Пескина :)

Оказывается, я просто не знал, как сокращать индексы!

Помня об этом г мю ν п мю "=" п ν помог рассчитать след.