带质量Dirac型中微子的电磁形状因子

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随着希格斯波色子的信号在2012年7月被ATLAS和CMS分别发现,粒子物理的标准模型几乎获得了每一项预言的成功,但几乎没有人相信标准模型(SM)就是最终解释这个宇宙的模型,标准模型存在一些明显的需要进一步修改的地方,例如无法提供宇宙学中证实的暗物质和暗能量的候选者。另外,标准模型中没有右手中微子,而且中微子是没有质量的,但是中微子振荡实验又表明中微子有非零的质量,因此很多唯像模型,如三类Seesaw模型,都给予中微子质量并让其成为暗物质的候选者。  在各种对SM的修正中最简单经济的修正就是在SM中加入右手中微子,让中微子成为带质量的Dirac型中微子。本文关心的是中微子的电磁性质,其中最重要的是中微子的电荷和磁矩。众所周知,标准模型中中微子电荷树图阶为零,其高圈修正由于规范对称性的保护也为零。无质量的中微子磁矩很早就在特殊的规范选择下计算过,而最近带质量Dirac型中微子的电荷和磁矩的单圈修正也有人进行计算。在这些以及我们的工作基础上,论文主要分为三个部分:  第一部分主要是对中微子电磁形状因子的介绍,我们也提到了Majorana型中微子的电磁形状因子,以及Dvornikov等人工作的简要回顾。另外,我们对初期采用的Mathematica高能程序包Feyncalc作了简要介绍,我们也在附录A中给出了部分用Feyncalc计算的中微子电荷的结果。  第二部分主要是中微子电荷单圈修正的计算,通过对每个图的费曼振幅的相加化简,我们第一次在Rξ规范下证明了有质量中微子电荷的单圈修正为零。  第三部分是中微子磁矩单圈修正的计算,我们首先在Rξ规范下计算,第一次得到了ξ无关的带质量中微子磁矩项。然后我们在Unitary规范下验证了Rξ规范中的结果。另外我们把Rξ规范下对各个图振幅求导取零后的化简放到了附录B中,把化简相加后圈积分的计算放到了附录C中。
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