无规范抵消的弱电过程螺旋度振幅

在弱玻色子的五分量表示中，前四个分量构成洛伦兹四矢量，表示弱玻色子的横向和纵向极化（不含标量分量），而其第五分量对应于戈德斯通玻色子。我们从树级散射振幅的幺正规范表示出发，并对由每条离壳弱玻色子线连接的两个子振幅应用 BRST（Becchi--Rouet--Stora--Tyutin）恒等式，得到了先前提出并以戈德斯通玻色子等价定理命名的离壳弱玻色子的 $5\times 5$ 分量传播子。通过将所有弱玻色子顶点替换为离壳五分量波函数之间的顶点，我们得到了弱电散射振幅的表达式，其中每个费曼振幅的大小对所有内传播子都具有正确的在壳极限，因而图中不存在人为的规范抵消。尽管我们的推导仅限于树级，但它允许我们分别研究每个费曼振幅的性质，进而了解它们在完整振幅中如何干涉。我们在数值螺旋度振幅计算代码 HELAS（Helicity Amplitude Subroutines）中实现了五分量弱玻色子传播子及其顶点，使得 MadGraph 等自动振幅生成程序能够生成无规范抵消的散射振幅。我们给出了若干高能散射过程的结果，在这些过程中，所有其他已知方法中均存在微妙的规范理论图间抵消。