Dirac磁单极子与离散对称性

我们研究了高能碰撞中Dirac磁单极子-反单极子产生过程（如$e^+e^-$湮灭）的一些问题。扰动论计算对于这些过程是内在模糊的，这是由于单极子弦的方向任意性所导致的；这要求使用某种方案来获得物理结果。我们论证不同的方案导致截然不同的物理结果，这表明目前我们没有完全令人满意的消除弦任意性的程序（这个问题与强耦合常数引起的问题截然不同）。然后我们分析离散对称性（P和C）对单极子产生过程以及单极子-反单极子状态的后果。对于单极子-反单极子状态，P和C选择规则与普通费米子-反费米子或玻色子-反玻色子系统不同。特别地，自旋1/2的单极子和反单极子如果通过电子和正电子的一光子湮灭产生，应该具有相同的自旋。较弱的规则适用于自旋单极子：CP对称性绝对禁止通过电子和正电子的一光子湮灭产生单极子-反单极子。单光子 $e^+e^- \to g^+g^-$ 振幅在计算虚拟 $g^+g^-$ 对对各种物理过程（如 $Z\to 3\gamma$ 衰变和电子反常磁矩）的贡献中是一个关键输入。将我们的结论应用于这些情况可以导致先前工作中结果的显著修正。