磁光子分裂:朗道表象中的S-矩阵表述
高能物理 - 理论
2009-10-31 v1 天体物理学
摘要
强磁场中光子分裂这一三阶QED过程反应率的计算传统上采用有效拉格朗日方法或Schwinger固有时间技术的变体。最近,Mentzel、Berg和Wunner(1994)通过朗道表象中的S-矩阵表述提出了另一种推导。这种表述的优点包括能够计算对阈值以上对共振附近的反应率。本文介绍了朗道表象形式在光子分裂中的新进展,通过对电子传播子的自旋量子数求和,并对中间态平行于场的动量分量进行解析积分,显著推进了Mentzel等人的工作。由此得到的散射振幅的易处理表达式非常紧凑,且具有S-矩阵理论应用中熟悉的形式。这些进展可以极大地方便对阈值以下和以上的分裂进行数值计算。我们得到了两个感兴趣区域的特殊情况:高度超临界场极限以及光子能量远低于单光子对产生阈值的情况。特别是,低频振幅首次被简洁地用Gamma函数、其积分及其导数表示。此外,证明了这两个区域的渐近形式与有效拉格朗日/固有时间表述的现有结果等价。
关键词
引用
@article{arxiv.hep-th/0003186,
title = {Magnetic Photon Splitting: the S-Matrix Formulation in the Landau Representation},
author = {Matthew G. Baring},
journal= {arXiv preprint arXiv:hep-th/0003186},
year = {2009}
}
备注
19 pages, 3 figures, REVTeX; accepted for publication in Phys. Rev. D