光子傳播子圈鏈圖的嚴(yán)格計算方法及相關(guān)電子與電子相互作用散射截面的修正.pdf

1、量子電動力學(xué)圓滿地解決了光子的自發(fā)射困難,并且成功地用于康普頓效應(yīng)、光電效應(yīng)、韌致輻射、電子對的產(chǎn)生與湮滅等現(xiàn)象的研究。然而在量子電動力學(xué)中卻發(fā)現(xiàn)了無窮大的自能。這些自能無窮大的問題被稱為量子電動力學(xué)的發(fā)散困難。在量子電動力學(xué)中,即使是自由電磁場的傳播理論也會帶來無窮大的計算結(jié)果。這是由于根據(jù)狄拉克的電子理論,真空是所有負(fù)能級都被填滿而所有正能級都空著的狀態(tài)。在外來電磁場的作用下,負(fù)能級中的電子的運(yùn)動狀態(tài)將起變化,從而使真空產(chǎn)生極化。我

2、們知道光子的真空極化效應(yīng)的作用量是一個發(fā)散性的張量,如何解決它的發(fā)散問題,如何處理其中的張量部分,就是本文研究的一個重點(diǎn),那就是通過重整化理論來解決光子傳播子的圈鏈圖的嚴(yán)格計算,從而解決了它的真空極化效應(yīng)的發(fā)散問題,以及圈鏈圖效應(yīng)下的電子與電子相互作用的散射截面修正。本文作者在Lorentz變換不變的前提下,基于最小電磁耦合理論,采用量子場論的微擾理論的方法,來處理電子與電子在散射過程中交換γ光子的相互作用。首先以量子場論為基礎(chǔ),用經(jīng)典

3、的Lagrangian密度量為起點(diǎn),根據(jù)量子場論中的微擾理論,計算了γ光子傳播子的圈鏈圖的修正,即先后采用了動量重整化方法,大動量積分極限法和復(fù)變函數(shù)積分法,計算出了γ光子圈鏈圖傳播子的輻射修正值,而這個修正值(有限量)的計算是非常復(fù)雜的,作者的研究重點(diǎn)就是放在對這個有限量的計算上,嚴(yán)格得出了重整化有限量的解析式,并討論分析了它的數(shù)值解及連續(xù)性。然后利用Feynman傳播子理論,計算了最低階電子與電子(樹圖階)的散射微分截面,并根據(jù)有限