Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ФИАН / Nefedyev_Ktp

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
14.12.2025
Размер:
2.06 Mб
Скачать

v+

S = 1

 

 

e+e

¯

1

×

1

 

=

2

2

 

0 1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

t 4m2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

t

2πα2

 

t

 

 

 

t

 

m

 

 

σ

4m2

 

 

ln

 

2

 

1 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t → 4m2

 

 

πα2

 

 

 

πre2

t

 

 

 

 

=

 

,

 

 

 

 

v

σ

4m2

 

 

 

2

 

+

 

 

m t − 4m

 

 

 

ψ(0) ≡ ψ(r = 0)

 

ψ(0)

 

 

 

S

 

L = 0

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S = 0

 

 

 

 

 

 

 

(2S + 1)|S=0 0 + (2S + 1)|S=1 1

=

1

0

+

3

1,

 

 

4

4

1

(−1)L+S

S

 

 

 

 

 

3

S1

 

S0

 

 

 

 

 

 

 

n

¯

= + + + . . . ,

1

0 =

+ + . . . ,

3

1

= + + . . . ,

 

 

 

 

4

4

 

 

 

 

 

0 ≈ 4 ,

1

4

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

e+e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ0 =

~

, 0

≈ 4 = 4|ψ(0)|2(v+σ)v+→0 =

1

5,

 

 

0

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v = (p+ p)/m = 2p/m

 

 

 

 

1−−

 

 

 

 

 

S

D

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

|p| αm

3D1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

k1

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

P

 

 

p − P

 

k2

 

 

 

p − P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

σ

j = v+|ψ(0)|2

 

 

 

 

 

j =2 v+/V = ρ+v+

 

 

 

 

ρ+ = |ψ(0)|

 

 

 

 

 

 

1

2

 

 

 

 

ψ(r) =

 

e−r/a, a =

 

.

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

πa

 

 

 

 

 

τ0 1.23 · 10−10

τ1 =

~

,

1

4

=

4

|ψ(0)|2(vσ)v→0

6,

 

 

 

1

3

3

 

 

 

α

T = Z

d4p

 

 

(2π)4 Sp S(p) (p, P )S(p − P )W ,

 

 

 

 

W = (−ieγν )S(p − k1)(−ieγµµ(k1ν (k2) + (k1 ↔ k2),

e+e

iT (e+e→ γγ) = u¯(−p+)W u(p) = v¯(p+)W u(p).

(p, P )

G

G = G0 + G0V G0 + . . . = G0 + GV G0 = G0 + G0V G,

V

e+e

k1

k2

τ1 = 1.4 · 10−7

→ γγ

G0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

G

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

1

Φ + . . . ,

 

 

 

 

 

 

 

G = Φ

P 2 − M2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Φ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Φ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P 2 = M2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Φ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Φ = ΦV G0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Φ

 

 

 

 

 

 

 

= ΦG0−1, ¯ = G0−1Φ¯.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= G0V

 

 

 

(p, P ) = −i Z

d4k

 

 

 

 

 

 

 

 

S(k) (k, P )S(k − P )V (p − k),

 

(2π)4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V (p−k)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P = 0

 

 

p= (M/2, p) p= (M/2, −p)

 

 

 

 

 

 

 

(p) = Nu(p)ψ(p)¯v(−p),

 

ψ(p)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(p, P )

 

 

G

 

 

 

 

 

 

 

 

(G01 − V )G = 1,

 

 

 

G

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G

 

 

 

Φ

∂P 2 (G0−1 − V ) P 2

=M2 Φ¯

= 1,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|

 

 

 

 

−1

2

 

2

¯

 

 

 

 

 

G0−1 − V

 

 

(G0

− V )|P

=M

Φ = 0

 

 

 

¯

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

Pµ

 

 

 

Φ Φ

 

 

 

 

 

∂Pµ

¯ |P 2=M2

 

 

 

 

 

 

 

 

= 2Pµ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂G0

 

 

 

 

 

 

 

d4p

 

 

 

i

Z

 

βγ (p, P )¯σα(P, p − P )

 

Sαβ(p)Sγσ(p − P ) P 2

=M2

= 2Pµ,

(2π)4

∂Pµ

 

 

 

|

 

 

p0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d3p

N2

|ψ(p) 2

 

=

1

, κ =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z (2π)3

(p2 + κ|2)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N = (p2 + κ2)/m3/2

ε = 2m − M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i Z

 

dp

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

m

 

 

 

0

 

 

 

 

=

 

 

=

 

,

 

 

(p0 − Ep + i0)(p0 − M + Ep − i0)

2Ep − M

(2m + p2/m) − (2m − ε)

p2 + κ2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

uu¯ = −vv¯ = 2m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T = i

 

 

 

d4p

Sp

 

u(p)¯u(p)

 

p2 + κ2

u(p)ψ(p)¯v( p)

 

v( p)¯v(−p)

 

 

W ,

 

 

 

 

(2π)4

2Ep(p0

 

 

 

 

 

 

 

 

i0)

 

 

Z

 

 

Ep + i0) m3/2

 

 

 

 

2Ep(p0

M + Ep

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wp0

p0

p2 + κ2

T = −√1m Z

d3p

ψ(p) v¯(−p)W u(p) = −√im

(2π)3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T (e+e→ γγ)

 

 

 

 

|p| m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|p| κ

αm

Z

d3p

ψ(p)T (e+e→ γγ),

(2π)3

ψ(p)

T (e+e→ γγ)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ψ(0)

 

 

=

T |2

 

=

 

ψ(0)

2

 

 

T (e+e

 

 

γγ)

2

=

 

4I

 

ψ(0)

 

2σ

 

= 4v

ψ(0)

 

2σ

 

,

 

 

 

 

4m2|

 

Z |

 

m2

|

|

 

|

 

 

Z

|2M

|

 

 

|

 

 

 

 

 

|

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I = p(p+p)2 − m4

≈ 2m|p| = m2v,

v =

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

ψ(0) = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T (e+e→ γγ)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ψ(0)

ψ(0)

T (e+e→ γγ)

p

T (e+e→ γγ) p2 + m2

ψ(0)

p1 p2

p3 p4

p1 + p2 = p3 + p4.

 

 

s = (p1 + p2)2, u = (p1 − p4)2, t = (p1 − p3)2,

 

 

s + t + u = 4m2.

 

 

 

t u

Tif = e2

t

(¯u(p3µu(p1))(¯u(p4µu(p2)) − u(¯u(p4µu(p1))(¯u(p3µu(p2)) .

 

1

1

 

 

 

 

 

(s

 

m2)(s

 

6m2)

 

(s2 + u2) + 8m2(t

 

m2)

 

(s2 + t2) + 8m2(u

 

m2)

.

|Tif |2 = 64π2α2

− 2

+

+

 

ut

 

2t2

 

2u2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E1 = E2 → m

 

ee

 

 

 

 

2

 

3 cos2 θ)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1 +

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mv2

 

sin4 θ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p2)/m = 2p/m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E1

=

2

= p

 

 

 

= (

 

1 −

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p2

+ m

 

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

 

2 v

 

p

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E1 = E2 = E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ee

 

2E

(3

sin4 θ

)

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α

2

 

+ cos2

θ

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pp+

p1 → −p+, p2 → p, p3 → −p+, p4 → p,

s → (p− p+)2, t → (p+ − p+)2, u → (p+ p+)2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

u

I

 

u → 4m2

 

 

 

 

e+e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2θ ,

 

 

e+e

mv2

 

sin4

 

 

 

 

 

α

 

 

2

1

 

 

 

 

 

 

u 4m2

 

 

 

 

 

 

 

 

e+e

 

α

2

(3 + cos2 θ)2

 

8E

 

 

 

 

sin4

2θ

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p1

p2

m

M

s = (p1 + P1)2 = (p2 + P2)2,

|Tif |2

t = (p1 − p2)2 = (P2 − P1)2,

u = (p1 − P2)2 = (P1 − p2)2,

s + t + u = 2m2 + 2M2.

= 8πα 2 t2 + st + (s − m2 − M2)2 , t 2

=

|Tif |2

=

α2

 

t2

 

+ t +

1

(s

m2

M2)2 .

64π2s

t2

2s

s

 

 

 

 

 

 

p1 = (E, Ev),

p2 = (E, Ev), |v| = |v| ≈ 1,

(vv) = cos θ,

 

 

= (

 

 

 

 

= (

 

 

, Ev),

P

1

E2

+ M2, Ev), P

2

E2

+ M2

 

 

 

 

 

 

 

pp+

P1 P2

 

 

 

 

 

t = −4E2 sin2

θ

1

 

 

− M2)2 = 4E2.

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

(s

 

 

 

 

2

 

 

s

 

 

 

M

→ ∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/M2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s ≈ M

2

O(1 2

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t /(2s)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

θ

 

 

 

 

 

Q2

 

 

 

 

 

 

 

Mott 1 + 2η tg2

 

 

,

η =

 

 

,

 

Q2 ≡ −(p1 − p2)2,

2

4M2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mott =

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2E sin22 θ ! .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α cos θ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

M = ∞ η = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z = 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p1 = (E1, E1v1),

p2 = (E2, E2v2),

 

|v1| = |v2| ≈ 1,

(v1v2) = cos θ,

 

 

 

P1 = (M, 0), P2 = (M + E1 − E2, E1v1 − E2v2),

θ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P22 = M2

 

 

 

 

E1 E2

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

=

 

1

 

+

 

 

2

sin2

θ

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E2

 

E1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

2

 

 

 

 

 

s = (p1 + P1)2 ≈ M2 + 2ME1, t = (p1 − p2)2 = −2(p1p2) = −4E1E2 sin2 θ2.

=

dw/ t

=

 

|Tif |2

 

2,

j

(2M)(2E1)v1

 

 

 

 

j = v1

 

V

 

 

 

 

 

2 =

1 d3p2

δ((p1

− p2

+ P1)2 − M2).

(2π)2 2E2

δ

2 =

|p2|E2

dΩ =

v2E22

dΩ.

 

16π2ME1

 

16π2ME1

 

v1 ≈ v2 ≈ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

64π2M2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

|Tif |2

 

 

E2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dt =

 

 

2

dΩ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

2E1 sin2 θ !

2

E1

4M2E1E2

 

2 + st + (s − M2)2

,

 

 

 

 

 

 

 

α

 

E2

1

 

 

 

 

t2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. . . ≈ cos2

θ

 

2E2

 

θ

 

θ

1 + 2η tg2

θ

.

 

+

1

sin4

 

≈ cos2

 

 

2

M2

2

2

2

η

 

Mott 1 + 2η tg2

2

E1 .

 

 

 

θ

 

E2

 

 

 

η = 0 E2 = E1

 

 

 

 

p1 → p, p2 → −p+, P1 → −P+, P2 → P,

pP

pP

 

s → (p− P+)2, t → (p+ p+)2,

 

e+e→ µ+µ

σ(e+e→ µ+µ) = 2πα2 v 1 − v2 , ε2 3

 

v

ε

t = (p+ p+)2 =

(E

+ E )2

= ε2

 

+

 

v 1

 

 

 

 

 

 

S

εM v 1

σ(e+e→ µ+µ) 4πα2 .

ε M 2

 

 

 

 

 

1 m2A2

 

 

 

 

 

2

µ

 

 

 

 

 

F 2

 

 

 

 

 

 

µν

 

 

1

2

1

2

2

 

L = −

 

Bµν +

 

m Bµ, Bµν = ∂µBν − ∂ν Bµ,

 

4

2

 

µBµν + m2Bν = 0

ν

m2ν Bν = 0,

m 6= 0

(( + m2)gµν − ∂µν )Gνλ(x) = −gµλδ(4)(x)

Gµν (k) = k2 − m2 gµν

m2

,

1

 

kµkν

 

ρµν =

1 3

(k, σ) = −

1

gµν

kµk

.

3 σ=1 eµ(k, σ)eν

3

m2ν

 

 

X

 

 

 

 

 

3

X eµ(k, σ)eν (k, σ) = −gµν + kmµk2ν ,

σ=1

kµ

 

kµ

 

kσ

 

kσkσ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, σ, σ= 1, 3,

eµ(k, 0) =

 

, e0(k, σ) =

 

, eσ(k, σ) = δσσ+

 

 

 

 

m

m

 

 

k

2

2

 

 

 

 

 

 

m(m +

 

+ m )

3

X

σ=1

−iGµν

m

 

 

 

kµ

 

 

nµeµ(k, 0) = 1, nµeµ(k, σ) = 0, σ = 1, 3, nµ =

 

 

 

.

 

 

m

 

 

3

 

 

 

 

kµkν

X

 

 

eµ(k, σ)eν (k, σ) = − eµ(k, σ)eν (k, σ) + eµ(k, 0)eν (k, 0) = −gµν +

 

,

m2

σ=0

 

 

 

 

eµ(k, 0)

ϕ

 

 

 

1

µ

ϕ) −

1 2 2

 

 

L =

 

(∂µϕ)(∂

 

 

m ϕ

,

 

2

2

 

 

 

( + m2)ϕ = 0.

 

 

T µν = −L gµν + (∂µϕ)

 

L

 

.

 

∂(∂ν ϕ)

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T µν = −

 

 

λ(ϕ∂λϕ)gµν + (∂µϕ)(∂ν ϕ),

2