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从世界线方法计算大质量带电矢量玻色子的偶极子产生

高能物理 - 理论 2025-09-03 v2 高能物理 - 唯象学

摘要

我们研究了大质量带电矢量玻色子与电磁背景相互作用的世界线表述。我们考虑两种基于玻色振子和费米振子的自旋自由度第一量化描述。我们初期聚焦于玻色模型——该模型可容纳任意整数自旋的粒子——回顾了如何通过 Dirac 方法和 BRST 量化方法来复现自由 Proca 场论。随后我们引入与外部电磁场的耦合,并证明 Maxwell 方程作为 BRST 电荷在自旋-1 区的零饱和性一致性条件。鼓舞人心的这一结果证明了该粒子模型的可行性,我们随后在圆周上对带电自旋-1 粒子的世界线作用进行路径积分量化。这产生了由大质量带电矢量玻色子诱导的常数电磁场的单环路有效拉格朗日。如预期,这一结果揭示了真空不稳定性,我们通过推导矢量玻色子的偶极子产生率来量化这一不稳定性,恢复了先前在量子场论中获得的结果。为了进行比较,我们使用标准的 N=2\mathcal{N}=2 旋转粒子模型重复分析了该分析——该模型包含费米世界线自由度,发现结果相同。最后,我们对包括有效相互作用的世界线模型的扩展作了简要评论,并简要探讨了其对偶极子产生的潜在影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.15943,
  title  = {Pair production of massive charged vector bosons from the worldline},
  author = {Fiorenzo Bastianelli and Filippo Fecit and Alessandro Miccichè},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.15943},
  year   = {2025}
}

备注

33 pages. Updated version accepted for publication: typos corrected and additional references included