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physics:qft:pion_interaction_from_fermi_theory

フェルミの4点相互作用を用いたパイオン相互作用の考察

Lorentz不変の相互作用として \begin{align} \mathcal{H}_{int} = \sum_{i} (\bar{\psi}_{u}\Gamma_{i} \psi_{d}) [\bar{\psi}_{e} \Gamma_{i}(C_{i}+C_{i}^{\prime}\gamma_{5})\psi_{\nu}] + H.C \end{align} ただし、 \[ \Gamma_{i} = \begin{cases} 1 & Schalar\\ \gamma_{\lambda} & Vector \\ \sigma_{\lambda\sigma} & Tensor \\ i\gamma_{5}\gamma_{\lambda} & Axial-Vector \\ \gamma_{5} & Pseudo-Scalar \end{cases} \]

散乱振幅は \begin{align} \langle f| \mathcal{H}_{int} |i\rangle &= \frac{1}{V^{2}}\sum_{i} (\bar{v}_{\bar{u}}(p_{\bar{u}}\Gamma_{i} u_{d}(p_{d})) [\bar{u}_{e}(p_{e}) \Gamma_{i}(C_{i}+C_{i}^{\prime}\gamma_{5})v_{\bar{\nu}}(p_{\bar{\nu}})] \\ & \times (2\pi)^{4}\delta^{(4)}(p_{e}+p_{\bar{\nu}} - p_{\bar{u}} - p_{d}) \end{align}

各項をまとめると \begin{align} &(p_{\bar{u}}\Gamma_{i} u_{d}(p_{d})) [\bar{u}_{e}(p_{e}) \Gamma_{i}(C_{i}+C_{i}^{\prime}\gamma_{5})v_{\bar{\nu}}(p_{\bar{\nu}})] \\ &= -(v^{\dagger}_{\bar{u}} u_{d}) [\bar{u}_{e}(p_{e}) \gamma_{5}(C_{P}+C_{P}^{\prime}\gamma_{5})v_{\bar{\nu}}(p_{\bar{\nu}}) - \bar{u}_{e}(p_{e}) \gamma_{5}\gamma_{0}(C_{A}+C_{A}^{\prime}\gamma_{5})v_{\bar{\nu}}(p_{\bar{\nu}})] \\ & -(v^{\dagger}_{\bar{u}} \sigma^{i} u_{d}) [\bar{u}_{e}(p_{e}) \gamma^{i}(C_{V}+C_{V}^{\prime}\gamma_{5})v_{\bar{\nu}}(p_{\bar{\nu}}) - 2\bar{u}_{e}(p_{e}) \sigma^{0i}(C_{T}+C_{T}^{\prime}\gamma_{5})v_{\bar{\nu}}(p_{\bar{\nu}})] \end{align}

$(v^{\dagger}_{\bar{u}} u_{d})$の部分はパイオンと見ることができるが、 \[ \mathcal{H}_{int} \propto \partial_{\lambda}\phi_{\pi}[\bar{\psi}_{e}\gamma_{5}\gamma^{\lambda}(1+\gamma_{5})\psi_{\nu}] \] の形とは異なっている。

おそらくはじめにパイオンの静止系を仮定したことによる。

参考資料


Fermi理論->パイオン相互作用チェック

4点相互作用からパイオン崩壊の相互作用がどのように導出されるかについてのチェックを行った。


physics/qft/pion_interaction_from_fermi_theory.txt · 最終更新: 2023/02/26 13:54 by mikoto