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-