Учет электромагнитных поправок высших порядков при анализе распадов пионов и процессов с участием адронов на коллайдерах средних энергий

• Автор: Быстрицкий, Юрий Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Дубна
• Количество страниц: 101 с. : ил.

Принятые в работе обозначения и сокращения i
Введение п
1 Распады пионов
1 1 Распады нейтральных пионов
111 Подход основанный на i ипотезе ЧСАТ и модели векюрной доминалIнос in
112 Вычисление адронною вклада в процесс 7Г° —► в кварковой модели
1 2 Распады заряженных пионов
12 1 Процесс 7г— —» е“й(,7 в борновском приближении
1.2 2 РП от учета испускания вирсуальиых и реальных мягких фотонов
12 3 РП на испускание дополни сольного жесткою фотона
2 Аномальный магнитный момент мюона
2 1 Модифицированная формулировка адронжм о вклада в аномальный магнитный момент мюона
2 2 Рождение 2тг('у) (2д(7)) в е+е_-аннигиляции
2 2 1 Излучение в конечном состоянии в процессах рождения мюонной пары 26 2 2 2 Излучение в начальном состоянии в процессах рождения мюонной
пары
2 2 3 Излучение в конечном состоянии в процессах рождения пионной пары 33 2 2 4 Излучение в начальном состоянии is процессах рождения пионной пары 35 2 2 5 Оценка точности полученных выражений
2 3 Рождение Зтг(7) в е+( “-аннигиляции
2 3 1 Излучение вирзуального фонта
2 3 2 Излучение дополнительных mhi ких фотонов
2 3 3 Излучение дополнительного же сткого фотона
2 3 4 Полное выражение для РП и <ч о анализ

2 4 Обобщение на высшие порядки теории вошущений
3 Поправки к е - ц и ( — р рассеянию
3 1 Радиационные поправки к спиновым и зарядовым асимметриям в злектронмюонном рассеянии
3 11 Введение
3 12 Процесс е+е" —> р+р“(7)
3 13 Процесс ер —> р/і(7)
3 14 Излучение мяі ких фотонов
3 15 Кроссинг симмеїрия ... . .
3.16 Вклады в дополнительную струкіуру канал аншн иляции
3 17 Односпиновые асимметрии
3 2 Применение метода струкіурньїх функций к вычислению РП к поляризованному и неполяризованному электрон-проіонному рассеянию
3 2 1 Выражения для поляризованного и неполяризованної о сечения процес са ер-рассеяния в факторизованном виде
3 2 2 Вычисление А'-фак юра для двухфо іонного обмена
3 23 Результаты численных оценок
Заключение
Приложения
А Фазовый обьем
В К/В-фак юр, учитывающий ис пускание жес і кого фотона
С Упрощенные' формулы для РП в лидирующем порядке
Э Векгорныс* и скалярные 4-мерные петлевые интегралы
Е Вычисление следов в ер-расе еянии
Е Пеїлеиьіе интегралы для поправок к ер-рассеянию
И Вычисление /±
Н Меч од интегрирования /7-функции
Принятые в работе обозначения и сокращения
РП - радиационные поправки ТВ - теория возмущений СМ - Стандартная модель КЭД - квашовая элекгродинамика КХД - квашовая хромодинамика
VDM - Vet tor-Dommance model, модель векторной доминантности С А - Current Algebra, алгебра гоков
т - масса обычно леской частицы в задаче (например, масса электрона)
М - масса обычно тяжелой часшцы в задаче (например, масса мюона, гшона или протона)
Fn = 94 МэВ - распадная коне сайта пиона
fn = /2f = 131 МэВ - распадная констант пиона
(abed) = £iwapat‘b,'(ndli
а = 1/137 - посюянная тслской структуры
Vud ~ элеменс кварковой масрицы смешивассия КаббибоКобаяши-Маскава GV = 1 17 • 10-5 ГэВ~2 - константа слабого взаимодействия Ферми
, Gf,, г п , Зо 2Де
А = с -j=Vudfnm bw = 1 + т—Д = ——■
V2 4 я ум

1л2 (х) = — f j 1и (1 - t) - дилогарифм (функция Сненса) о

Глава 2 2 2 Рождение 2л (-у) (2/1(у)) в е+е~ -аннигиляции

Считая указанные выше иеючники ошибок независимыми, мы можем оценить полную систематическую ошибку для сечении < РП и порядке О(а) на уровне меньшем чем 0 22 % Однако напомним, что учет высших вкладов, < вязанных с излучением из начальною со-с Iпинии, с использованием метода структурных функций [68] позволяем снизшь полную ошибку до уровня 0 05 % Д* и Д/$’д приведены на Рис 2 5, 2 8, 2 10, 2 12, из коюрых можно видечь, чю поправки к борцовскому сечению рассеяния (2о/тг)Д могут достигать на пороге порядка нескольких процентов
Заметим, что выражения для сечений рождения т+т~ и К+К~ имеют вид подобный полученным нами выражениям Отличие состоит в том, что вместо мюонных и пионных масс, а также формфакторов, необходимо подставлять соответствующие величины для т-мезонов и каонов
Мы не рассматриваем здесь зарядово-нечетную интерференцию между вкладами излучения реальных и виртуальных фотонов - она дает нулевой вклад в полное сечение Также мы не рассматриваем эффекты вставки вакуумной поляризации в линию виртуального фоюна, они были рассмотрены в литературе [64, 69] Кроме гою, в свсме предлагаемой нами модификации формы записи адронного вклада в аномальный матнишый момент мюона ( Заметим, что полученные выше формулы для области близкой к порогу (В ~ а) должны быть модифицировании известным способом [70, 71, 72, 63] Учитывая, что Д(г)(/3) ~ я2/4В, В —» 0, мы должны сделать замену
1 + |д('Чд - (1 +Ц (д"’(Я - Д)) /М (2 73)
где /(2) = г/(1 - (~2) - множитель Зоммерфельда-Сахарова, г = (ла/В) В релятивистском случае эта модификация должна быть несколько изменена Удачная модификация, имеющая правильный нерелятивистский предел, приведена в работе [73]
В области, где /1 а, полученные формулы должны быть модифицированы согласно с [63, 74, 75]
Заметим, что полученные резулыаты позволяют оценить вклады разных механизмов излучения дополнительною фоюна Например, в случае рождения пионных пар мы можем заметить, что события с излучением из начальных частиц в 10 раз более вероятно, чем события с излучением из конечных частиц Тем не менее существует по меньшей мере два способа выделить такие события и подавить фон и з собы I и и с излучением в начальном сос тоянии
Первый способ состоит в рассмотрении области левого склона пика р-мезона, те об-лас 1Ь у/1 < 770 МэВ В этом случае механизм возврата на резонанс не происходит и вес событии с излучением из конечного состояния возрастает