多个无质量粒子相互作用树图振幅的计算

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虽然标准模型上世纪60年代末已经被提出来了,并且有很多实验在很大精度的范围内支持标准模型,然而它却有很多问题,首先的一个问题是它包含了很多参数(如果不算中微子质量的参数,有19个自由参量),这么多自由参量使得人们认为它只是一个过度的理论;另外的一个问题是标准模型为了让粒子获得质量,人为的加入了势能项,使得真空自发对称性破缺,从而赋予粒子质量,但通过计算我们发现当考虑到势能项前面的系数要随标度跑动,能量高到一定时候,系数将趋近于零,这就是所谓的平庸性(triviality);此外还有不自然性的问题;最后还有一个问题,人们至今还没有找到Higgs。所以越来越多的人开始怀疑标准模型,于是各种各样的新物理模型应运而生,像超对称,超弦,额外维等等。所以人们更多的是想通过实验来验证究竟那种模型正确。但实验经常会遇到一种问题那就是多粒子相互作用截面的计算,之所以难算是因为这种振幅里面包含了很多的Feynman图,然而如果算不出来就不能检验是新物理的效应还是标准模型的贡献。所以人们开始对多粒子振幅进行研究,通过重新选取外线粒子的极化矢量,合理选取参考动量,使得很多振幅为零,并在上世纪80年代末就取得了很大的进展。然而由于除了个别特殊情况下(外线粒子只有两个包含相同的helicity)计算十分简单,很多结构即使经过很多简化,也很难处理,主要在于递推公式变的十分烦琐。所以此方法很长时间没有进展,直到2004年Witten发现了可以把以前的公式进行延拓,提出了所谓最大helicity破坏(MHV)图形求和公式,使得对这些问题的计算大大简化。去年另外一个小组提出了更加简单的递推公式,此公式把计算Feynman图归结到对两个包含更少粒子的Feynman图的求和,而且通过适当改变外线动量,使得每一个动量都在壳,因此以前的对于物理振幅公式都可以拿来用。本文就是在此公式的基础上具体计算了几个多粒子振幅,并分析了一些计算结果确实满足以前的振幅所必须满足的关系。
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