Почему на диаграммах Фейнмана могут быть только трехчастичные вершины? [закрыто]

  1. Почему на диаграммах Фейнмана могут быть только трехчастичные вершины? Например, когда частица и ее античастица аннигилируют, образуя два фотона, почему ее фейнмановское изображение изображено так, как на диаграмме 2 (3-частичные вершины)? Почему диаграмма 1 (четырехчастичные вершины) не может быть правильной? Нарушает ли диаграмма 1 какую-либо форму законов сохранения?

  2. Кроме того, как вершины с тремя частицами на диаграмме 2 могут полностью отражать реакцию между частицей, аннигилирующей со своей античастицей, с образованием двух фотонов? Почему частица может сначала испустить первый фотон, а затем аннигилировать со своей античастицей, чтобы произвести второй фотон? Похоже, что диаграмма 2 представляет собой двухэтапный процесс, в котором аннигиляция между частицей и ее античастицей производит только один фотон (что не может быть правильным, поскольку импульс не сохраняется).

введите описание изображения здесь

Ответы (1)

На самом деле существует 4 вершины частиц, например, 4-хиггсовские и 4-глюонные взаимодействия. Однако для частиц, включая фермионы, это невозможно. Причина этого в том, что каждая вершина, т.е. каждое взаимодействие, соответствует термину в лагранжиане Стандартной модели. Такой термин взаимодействия обычно является продуктом взаимодействующих полей. ф я и константа связи g

л я н т "=" г ф 1 ф 2 . . .
Дело в том, что разрешены только так называемые перенормируемые члены. Это запрещает все термины, в которых размерность полей в сумме превышает 4. Поскольку поля фермионов имеют размерность 3/2, в таком терме не может быть 4. Это означает, что диаграмма 1 действительно запрещена, потому что ее нельзя перенормировать. Однако скалярные поля, такие как поле Хиггса, или векторные поля, такие как глюоны, имеют размерность 1 и, следовательно, могут образовывать четырехчастичные взаимодействия (при условии, что они также инвариантны при соответствующих симметриях стандартной модели).

Причина, по которой вторая диаграмма не нарушает закон сохранения импульса, заключается в том, что фермион между двумя вершинами представляет собой виртуальную так называемую частицу вне оболочки, которая не подчиняется

п 2 "=" м 2

Спасибо за ответ. Могу я также спросить, как вы можете сказать, что фермион между двумя вершинами является виртуальной частицей? Фермион нарисован по диагонали, следовательно, он существует с течением времени, так как же он может быть виртуальной частицей?
@BøbbyLeung, диаграмма представляет собой значковое представление интеграла. Внутренние линейные переменные варьируются в пределах интегральных значений. Вот почему они виртуальные, они вне массовой оболочки.
Почему на диаграммах Фейнмана могут быть только трехчастичные вершины? [закрыто]
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v