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PDF - THEP Mainz

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Der modellunabhängige effektive Ansatz 31<br />

oben angeführten Operatoren reduzieren lassen, enthalten keine neuen Informationen und<br />

werden deshalb im Folgenden nicht gesondert behandelt.<br />

Desweiteren sind von den hier aufgeführten Operatoren, im Hinblick auf die in Kapitel<br />

6 ff. berechneten Messgrößen, nur diejenigen Terme von Interesse, die drei Teilchen –<br />

genauer ein Eichboson und zwei Leptonen – involvieren, da wir die Berechnungen ohne<br />

Berücksichtigung jedweder Schleifenkorrekturen durchführen. Das Higgs-Feld wird durch<br />

seinen Vakuumerwartungswert ersetzt, da es bei den Energien, die für die im Folgenden<br />

besprochenen Experimente typisch sind, nicht als Freiheitsgrad in Erscheinung tritt. Von<br />

den Feldstärketensoren tragen diejenigen Ausdrücke zu den uns interessierenden Feynman-<br />

Regeln bei, die proportional zu genau einem Eichboson sind. Wird die kovariante Ableitung<br />

auf ein Leptonfeld angewendet, wirkt sie wie ∂ µ . Um aus dem Term D µ ϕ einen nichtverschwindenden<br />

Beitrag zu erhalten, nachdem das Higgs-Feld mit seinem Erwartungswert<br />

identifiziert wurde, betrachten wir den zu den Eichfeldern proportionalen Ausdruck. Die<br />

schließlich resultierenden Feynman-Regeln sind in Anhang C zusammen mit den Feynman-<br />

Regeln des Standardmodells aufgelistet und liegen den Rechnungen in Kapitel 5 zugrunde.<br />

Operatoren, die Ableitungen enthalten, bezeichnen wir im Folgenden als Operatoren mit<br />

Ableitungskopplungen. Ist die Lorentz-Struktur der Kopplung beispielsweise proportional<br />

zu Γ S (Γ P ), dann bezeichnen wir die Art der Wechselwirkung als (pseudo-)skalare Ableitungskopplung<br />

etc.<br />

Für unsere Betrachtungen sind propagierende oder reelle Higgs-Teilchen wegen der großen<br />

Ruhemasse nicht von Interesse. Deshalb wird in jedem Operator die Ersetzung ϕ → ( )<br />

0<br />

v<br />

durchgeführt. Dieses Vorgehen schränkt auch die Anzahl der relevanten Vertizes ein, die<br />

von den Operatoren (3.16)–(3.25) im Rahmen unseres Ansatzes generiert werden. Nach<br />

dem Übergang von dem Higgs-Feld zu dessen Vakuumerwartungswert kann man alle Drie-<br />

Teilchen-Operatoren in vier Gruppen einteilen, die sich durch das an der Wechselwirkung<br />

beteiligte Eichboson charakterisieren lassen. Zu der einen Gruppe, in der ausschließlich<br />

die beiden neutralen Eichbosonen ausgetauscht werden, zählen O eeB , O eB und O lB . O ϕl(1)<br />

und O ϕe beschreiben ausschließlich den Austausch eines Z−Bosons und bilden die zweite<br />

Gruppe. Die Operatoren O ϕl(3) , O De und O ¯De enthalten sowohl Terme mit geladenen<br />

W −Bosonen als auch dem Z−Boson und zählen zur dritten Gruppe. Nur die Operatoren<br />

O eW und O lW bestehen aus Termen, die zusammen alle vier Eichbosonen der elektroschwachen<br />

Wechselwirkung involvieren und bilden die vierte Gruppe. Dementsprechend variiert<br />

auch die Anzahl der Feynman-Regeln pro Operator je nachdem, welcher Gruppe er angehört,<br />

wie aus Anhang C ersichtlich ist.<br />

Im Standardmodell koppelt das Feldquant der elektromagnetischen Wechselwirkung an die<br />

elektrische Ladung der Teilchen. Deshalb bleibt besonders zu erwähnen, dass unter obigen<br />

Voraussetzungen auch Operatoren O lB und O lW konstruiert werden, die die Kopplung des<br />

Photonfeldes an Neutrinofelder beschreiben. Bei beiden Operatoren sind die Wechselwirkungsterme<br />

von der Form ¯νγ µ ∂ ν νA µν und damit proportional zu den Impulsen eines der<br />

Neutrinos und des Photons. Vertizes, die vektorielle Lorentz-Struktur haben, beeinflus-

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