Presentation is loading. Please wait.

Presentation is loading. Please wait.

Similar presentations


Presentation on theme: ""β€” Presentation transcript:

1 𝐻𝑖𝑔𝑔𝑠 π‘‘π‘’π‘π‘Žπ‘¦ π‘‘π‘œ π‘‘π‘€π‘œ π‘”π‘™π‘’π‘œπ‘›π‘ 
πΈπ‘™π‘’π‘“π‘‘β„Žπ‘’π‘Ÿπ‘–π‘œπ‘  π‘€π‘œπ‘ π‘β„Žπ‘Žπ‘›π‘‘π‘Ÿπ‘’π‘œπ‘’

2 The decay rate 𝑑Γ= 1 2 π‘š β„Ž 𝑑 3 𝑝 2πœ‹ 𝐸 𝑝 β‹… 𝑑 3 π‘˜ 2πœ‹ 𝐸 π‘˜ 𝑀 π‘š β„Ž →𝑝,π‘˜ πœ‹ 4 𝛿 4 ( π‘š β„Ž βˆ’π‘βˆ’π‘˜)

3 The decay rate 𝑑Γ= 1 2 π‘š β„Ž 𝑑 3 𝑝 2πœ‹ 𝐸 𝑝 β‹… 𝑑 3 π‘˜ 2πœ‹ 𝐸 π‘˜ 𝑀 π‘š β„Ž →𝑝,π‘˜ πœ‹ 4 𝛿 4 ( π‘š β„Ž βˆ’π‘βˆ’π‘˜)

4 Lorentz Invariant Phase Space
The decay rate 𝑑Γ= 1 2 π‘š β„Ž 𝑑 3 𝑝 2πœ‹ 𝐸 𝑝 β‹… 𝑑 3 π‘˜ 2πœ‹ 𝐸 π‘˜ 𝑀 π‘š β„Ž →𝑝,π‘˜ πœ‹ 4 𝛿 4 ( π‘š β„Ž βˆ’π‘βˆ’π‘˜) Lorentz Invariant Phase Space

5 The decay rate 𝑑Γ= 1 2 π‘š β„Ž 𝑑 3 𝑝 2πœ‹ 𝐸 𝑝 β‹… 𝑑 3 π‘˜ 2πœ‹ 𝐸 π‘˜ 𝑀 π‘š β„Ž →𝑝,π‘˜ πœ‹ 4 𝛿 4 ( π‘š β„Ž βˆ’π‘βˆ’π‘˜)

6 Decay amplitude. Describes the interactions during the decay.
The decay rate 𝑑Γ= 1 2 π‘š β„Ž 𝑑 3 𝑝 2πœ‹ 𝐸 𝑝 β‹… 𝑑 3 π‘˜ 2πœ‹ 𝐸 π‘˜ 𝑀 π‘š β„Ž →𝑝,π‘˜ πœ‹ 4 𝛿 4 ( π‘š β„Ž βˆ’π‘βˆ’π‘˜) Decay amplitude. Describes the interactions during the decay.

7 The Feynman diagrams

8 Gluons are massless. They don’t interact with the Higgs!
The Feynman diagrams Gluons are massless. They don’t interact with the Higgs!

9 Interaction occurs through a fermion (quark) loop
The Feynman diagrams Interaction occurs through a fermion (quark) loop

10 From the Feynman diagram to the decay amplitude
𝑀=

11 From the Feynman diagram to the decay amplitude
𝑀=βˆ’π‘– π‘š π‘ž 𝜐 (βˆ’1)

12 From the Feynman diagram to the decay amplitude
l + p l l - k 𝑀=βˆ’π‘– π‘š π‘ž 𝜐 βˆ’ π‘‡π‘Ÿ 𝑖 π‘™βˆ’π‘˜+ π‘š π‘ž π‘™βˆ’π‘˜ 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€

13 From the Feynman diagram to the decay amplitude
l + p l l - k 𝑀=βˆ’π‘– π‘š π‘ž 𝜐 βˆ’ π‘‡π‘Ÿ 𝑖 π‘™βˆ’π‘˜+ π‘š π‘ž π‘™βˆ’π‘˜ 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€ ⋅𝑖 𝑔 𝑠 𝛾 𝜈 𝑑 π‘Ž

14 From the Feynman diagram to the decay amplitude
l + p l l - k 𝑀=βˆ’π‘– π‘š π‘ž 𝜐 βˆ’ π‘‡π‘Ÿ 𝑖 π‘™βˆ’π‘˜+ π‘š π‘ž π‘™βˆ’π‘˜ 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€ ⋅𝑖 𝑔 𝑠 𝛾 𝜈 𝑑 π‘Ž β‹… 𝑖 𝑙+ π‘š π‘ž 𝑙 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€

15 From the Feynman diagram to the decay amplitude
l + p l l - k 𝑀=βˆ’π‘– π‘š π‘ž 𝜐 βˆ’ π‘‡π‘Ÿ 𝑖 π‘™βˆ’π‘˜+ π‘š π‘ž π‘™βˆ’π‘˜ 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€ ⋅𝑖 𝑔 𝑠 𝛾 𝜈 𝑑 π‘Ž β‹… 𝑖 𝑙+ π‘š π‘ž 𝑙 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€ ⋅𝑖 𝑔 𝑠 𝛾 𝜈 𝑑 𝑏

16 From the Feynman diagram to the decay amplitude
l + p l l - k 𝑀=βˆ’π‘– π‘š π‘ž 𝜐 βˆ’ π‘‡π‘Ÿ 𝑖 π‘™βˆ’π‘˜+ π‘š π‘ž π‘™βˆ’π‘˜ 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€ ⋅𝑖 𝑔 𝑠 𝛾 𝜈 𝑑 π‘Ž β‹… 𝑖 𝑙+ π‘š π‘ž 𝑙 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€ ⋅𝑖 𝑔 𝑠 𝛾 𝜈 𝑑 𝑏 β‹… 𝑖 𝑙+𝑝+ π‘š π‘ž 𝑙+𝑝 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€

17 From the Feynman diagram to the decay amplitude
l + p l l - k 𝑀=βˆ’π‘– π‘š π‘ž 𝜐 βˆ’ π‘‡π‘Ÿ 𝑖 π‘™βˆ’π‘˜+ π‘š π‘ž π‘™βˆ’π‘˜ 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€ ⋅𝑖 𝑔 𝑠 𝛾 𝜈 𝑑 π‘Ž β‹… 𝑖 𝑙+ π‘š π‘ž 𝑙 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€ ⋅𝑖 𝑔 𝑠 𝛾 𝜈 𝑑 𝑏 β‹… 𝑖 𝑙+𝑝+ π‘š π‘ž 𝑙+𝑝 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€ Γ—πœ– 𝜈 βˆ—πœ† β€² π‘˜

18 From the Feynman diagram to the decay amplitude
l + p l l - k 𝑀=βˆ’π‘– π‘š π‘ž 𝜐 βˆ’ π‘‡π‘Ÿ 𝑖 π‘™βˆ’π‘˜+ π‘š π‘ž π‘™βˆ’π‘˜ 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€ ⋅𝑖 𝑔 𝑠 𝛾 𝜈 𝑑 π‘Ž β‹… 𝑖 𝑙+ π‘š π‘ž 𝑙 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€ ⋅𝑖 𝑔 𝑠 𝛾 𝜈 𝑑 𝑏 β‹… 𝑖 𝑙+𝑝+ π‘š π‘ž 𝑙+𝑝 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€ Γ—πœ– 𝜈 βˆ—πœ† β€² π‘˜ πœ– πœ‡ βˆ—πœ† 𝑝

19 From the Feynman diagram to the decay amplitude
l + p l l - k 𝑀=βˆ’π‘– π‘š π‘ž 𝜐 βˆ’1 ∫ 𝒅 πŸ’ 𝒍 πŸπ… πŸ’ π‘‡π‘Ÿ 𝑖 π‘™βˆ’π‘˜+ π‘š π‘ž π‘™βˆ’π‘˜ 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€ ⋅𝑖 𝑔 𝑠 𝛾 𝜈 𝑑 π‘Ž β‹… 𝑖 𝑙+ π‘š π‘ž 𝑙 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€ ⋅𝑖 𝑔 𝑠 𝛾 𝜈 𝑑 𝑏 β‹… 𝑖 𝑙+𝑝+ π‘š π‘ž 𝑙+𝑝 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€ Γ—πœ– 𝜈 βˆ—πœ† β€² π‘˜ πœ– πœ‡ βˆ—πœ† 𝑝

20 From the Feynman diagram to the decay amplitude
l + p l l - k 𝑀=βˆ’π‘– π‘š π‘ž 𝜐 βˆ’1 ∫ 𝒅 πŸ’ 𝒍 πŸπ… πŸ’ π‘‡π‘Ÿ 𝑖 π‘™βˆ’π‘˜+ π‘š π‘ž π‘™βˆ’π‘˜ 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€ ⋅𝑖 𝑔 𝑠 𝛾 𝜈 𝑑 π‘Ž β‹… 𝑖 𝑙+ π‘š π‘ž 𝑙 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€ ⋅𝑖 𝑔 𝑠 𝛾 𝜈 𝑑 𝑏 β‹… 𝑖 𝑙+𝑝+ π‘š π‘ž 𝑙+𝑝 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€ Γ—πœ– 𝜈 βˆ—πœ† β€² π‘˜ πœ– πœ‡ βˆ—πœ† 𝑝

21 Calculating the decay amplitude
The numerator: 𝑀=βˆ’π‘– π‘š π‘ž 𝜐 βˆ’1 ∫ 𝑑 4 𝑙 2πœ‹ π‘‡π‘Ÿ 𝑖 π‘™βˆ’π‘˜+ π‘š π‘ž π‘™βˆ’π‘˜ 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€ ⋅𝑖 𝑔 𝑠 𝛾 𝜈 𝑑 π‘Ž β‹… 𝑖 𝑙+ π‘š π‘ž 𝑙 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€ ⋅𝑖 𝑔 𝑠 𝛾 𝜈 𝑑 𝑏 β‹… 𝑖 𝑙+𝑝+ π‘š π‘ž 𝑙+𝑝 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€ Γ—πœ– 𝜈 βˆ—πœ† β€² π‘˜ πœ– πœ‡ βˆ—πœ† 𝑝

22 Calculating the decay amplitude
The numerator: 𝑀=βˆ’π‘– π‘š π‘ž 𝜐 βˆ’1 ∫ 𝑑 4 𝑙 2πœ‹ π‘‡π‘Ÿ 𝑖 π‘™βˆ’π‘˜+ π‘š π‘ž π‘™βˆ’π‘˜ 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€ ⋅𝑖 𝑔 𝑠 𝛾 𝜈 𝑑 π‘Ž β‹… 𝑖 𝑙+ π‘š π‘ž 𝑙 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€ ⋅𝑖 𝑔 𝑠 𝛾 𝜈 𝑑 𝑏 β‹… 𝑖 𝑙+𝑝+ π‘š π‘ž 𝑙+𝑝 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€ Γ—πœ– 𝜈 βˆ—πœ† β€² π‘˜ πœ– πœ‡ βˆ—πœ† 𝑝 Contains 3Γ—2Γ—3=18 terms

23 Calculating the decay amplitude
The numerator: 𝑀=βˆ’π‘– π‘š π‘ž 𝜐 βˆ’1 ∫ 𝑑 4 𝑙 2πœ‹ π‘‡π‘Ÿ 𝑖 π‘™βˆ’π‘˜+ π‘š π‘ž π‘™βˆ’π‘˜ 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€ ⋅𝑖 𝑔 𝑠 𝛾 𝜈 𝑑 π‘Ž β‹… 𝑖 𝑙+ π‘š π‘ž 𝑙 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€ ⋅𝑖 𝑔 𝑠 𝛾 𝜈 𝑑 𝑏 β‹… 𝑖 𝑙+𝑝+ π‘š π‘ž 𝑙+𝑝 2 βˆ’ π‘š π‘ž +π‘–πœ€ Γ—πœ– 𝜈 βˆ—πœ† β€² π‘˜ πœ– πœ‡ βˆ—πœ† 𝑝 Numerator algebra (trace technology) Tr[π‘œπ‘‘π‘‘ π‘›π‘’π‘šπ‘π‘’π‘Ÿ π‘œπ‘“ 𝛾 β€² 𝑠 ] = 0 𝛾 πœ‡ , 𝛾 𝜈 =4 𝑔 πœ‡πœˆ π‘‡π‘Ÿ 𝛾 πœ‡ 𝛾 𝜈 =2 𝑔 πœ‡πœˆ π‘‡π‘Ÿ 𝛾 πœ‡ 𝛾 𝜈 𝛾 𝜌 𝛾 𝜎 =4( 𝑔 πœ‡πœˆ 𝑔 𝜌𝜎 βˆ’ 𝑔 πœ‡πœŒ 𝑔 𝜈𝜎 + 𝑔 πœ‡πœŽ 𝑔 𝜈𝜌 )

24 Calculating the decay amplitude
The denominator: 𝑀=βˆ’π‘– π‘š π‘ž 𝜐 βˆ’1 ∫ 𝑑 4 𝑙 2πœ‹ π‘‡π‘Ÿ 𝑖 π‘™βˆ’π‘˜+ π‘š π‘ž π’βˆ’π’Œ 𝟐 βˆ’ π’Ž 𝒒 +π’ŠπœΊ ⋅𝑖 𝑔 𝑠 𝛾 𝜈 𝑑 π‘Ž β‹… 𝑖 𝑙+ π‘š π‘ž 𝒍 𝟐 βˆ’ π’Ž 𝒒 +π’ŠπœΊ ⋅𝑖 𝑔 𝑠 𝛾 𝜈 𝑑 𝑏 β‹… 𝑖 𝑙+𝑝+ π‘š π‘ž 𝒍+𝒑 𝟐 βˆ’ π’Ž 𝒒 +π’ŠπœΊ Γ—πœ– 𝜈 βˆ—πœ† β€² π‘˜ πœ– πœ‡ βˆ—πœ† 𝑝

25 Calculating the decay amplitude
The denominator: 𝑀=βˆ’π‘– π‘š π‘ž 𝜐 βˆ’1 ∫ 𝑑 4 𝑙 2πœ‹ π‘‡π‘Ÿ 𝑖 π‘™βˆ’π‘˜+ π‘š π‘ž π’βˆ’π’Œ 𝟐 βˆ’ π’Ž 𝒒 +π’ŠπœΊ ⋅𝑖 𝑔 𝑠 𝛾 𝜈 𝑑 π‘Ž β‹… 𝑖 𝑙+ π‘š π‘ž 𝒍 𝟐 βˆ’ π’Ž 𝒒 +π’ŠπœΊ ⋅𝑖 𝑔 𝑠 𝛾 𝜈 𝑑 𝑏 β‹… 𝑖 𝑙+𝑝+ π‘š π‘ž 𝒍+𝒑 𝟐 βˆ’ π’Ž 𝒒 +π’ŠπœΊ Γ—πœ– 𝜈 βˆ—πœ† β€² π‘˜ πœ– πœ‡ βˆ—πœ† 𝑝 1 𝐴𝐡𝐢 = 1 π’βˆ’π’Œ 𝟐 βˆ’ π’Ž 𝒒 +π’ŠπœΊ 𝒍 𝟐 βˆ’ π’Ž 𝒒 +π’ŠπœΊ 𝒍+𝒑 𝟐 βˆ’ π’Ž 𝒒 +π’ŠπœΊ

26 Calculating the decay amplitude
The denominator: 𝑀=βˆ’π‘– π‘š π‘ž 𝜐 βˆ’1 ∫ 𝑑 4 𝑙 2πœ‹ π‘‡π‘Ÿ 𝑖 π‘™βˆ’π‘˜+ π‘š π‘ž π’βˆ’π’Œ 𝟐 βˆ’ π’Ž 𝒒 +π’ŠπœΊ ⋅𝑖 𝑔 𝑠 𝛾 𝜈 𝑑 π‘Ž β‹… 𝑖 𝑙+ π‘š π‘ž 𝒍 𝟐 βˆ’ π’Ž 𝒒 +π’ŠπœΊ ⋅𝑖 𝑔 𝑠 𝛾 𝜈 𝑑 𝑏 β‹… 𝑖 𝑙+𝑝+ π‘š π‘ž 𝒍+𝒑 𝟐 βˆ’ π’Ž 𝒒 +π’ŠπœΊ Γ—πœ– 𝜈 βˆ—πœ† β€² π‘˜ πœ– πœ‡ βˆ—πœ† 𝑝 1 𝐴𝐡𝐢 = 1 π’βˆ’π’Œ 𝟐 βˆ’ π’Ž 𝒒 +π’ŠπœΊ 𝒍 𝟐 βˆ’ π’Ž 𝒒 +π’ŠπœΊ 𝒍+𝒑 𝟐 βˆ’ π’Ž 𝒒 +π’ŠπœΊ We would like it to be in the form 1 𝐴𝐡𝐢 = 𝑙+𝛽 2 βˆ’Ξ”) 3

27 Feynman Parameterization
0 1 𝑑π‘₯ 1 π‘₯𝐴+ 1βˆ’π‘₯ 𝐡 2 = 1 𝐴𝐡 observe that: 𝑑π‘₯𝑑𝑦 𝑑𝑧 2𝛿(π‘₯+𝑦+π‘§βˆ’1) π‘₯𝐴+𝑦𝐡+𝑧𝐢 3 = 1 𝐴𝐡𝐢 This generalizes to:

28 Feynman Parameterization
1 𝐴𝐡𝐢 = 1 π’βˆ’π’Œ 𝟐 βˆ’ π’Ž 𝒒 +π’ŠπœΊ 𝒍 𝟐 βˆ’ π’Ž 𝒒 +π’ŠπœΊ 𝒍+𝒑 𝟐 βˆ’ π’Ž 𝒒 +π’ŠπœΊ 1 𝐴𝐡𝐢 = 0 1 𝑑π‘₯ 0 1 𝑑𝑦 0 1 𝑑𝑧 2 𝛿(π‘₯+𝑦+π‘§βˆ’1) π’βˆ’π’Œ 𝟐 βˆ’ π’Ž 𝒒 +π’ŠπœΊ π‘₯+ 𝒍 𝟐 βˆ’ π’Ž 𝒒 +π’ŠπœΊ 𝑦+ 𝒍+𝒑 𝟐 βˆ’ π’Ž 𝒒 +π’ŠπœΊ 𝑧 3 1 𝐴𝐡𝐢 = 0 1 𝑑π‘₯ 0 1βˆ’π‘₯ 𝑑𝑧 [𝒍+ π’›π’‘βˆ’π’™π’Œ ] 2 +2π‘₯π‘§π‘˜π‘βˆ’ π‘š π‘ž 2 +π‘–πœ€ 3 β„“ Ξ”

29 The loop integral becomes:
Feynman Parameterization The loop integral becomes: π‘₯=0 1 𝑧=0 1βˆ’π‘§ 𝑑π‘₯𝑑𝑧 𝒅 πŸ’ β„“ 2πœ‹ 4 ⋅𝑖 𝑔 𝑠 2 β‹…4 π‘š π‘ž { 2β‹… πŸ’ β„“ 𝝁 β„“ 𝝂 βˆ’ β„“ 𝟐 π’ˆ 𝝁𝝂 + 4 𝑧 2 βˆ’2𝑧 𝑝 𝜈 𝑝 πœ‡ + 4 π‘₯ 2 βˆ’2π‘₯ π‘˜ 𝜈 π‘˜ πœ‡ β„“ 𝟐 +𝚫 3 + 2β‹… 1βˆ’4π‘₯𝑧 𝑝 𝜈 π‘˜ πœ‡ + 2π‘₯+2π‘§βˆ’1βˆ’4𝑧π‘₯ π‘˜ 𝜈 𝑝 πœ‡ + π‘š π‘ž 2 βˆ’ 1 2 π‘š β„Ž 2 +π‘₯𝑧⋅ π‘š β„Ž 2 𝑔 πœ‡πœˆ β„“ 𝟐 +𝚫 3 }

30 The loop integral becomes:
Feynman Parameterization The loop integral becomes: π‘₯=0 1 𝑧=0 1βˆ’π‘§ 𝑑π‘₯𝑑𝑧 𝒅 πŸ’ β„“ 2πœ‹ 4 ⋅𝑖 𝑔 𝑠 2 β‹…4 π‘š π‘ž { 2β‹… πŸ’ β„“ 𝝁 β„“ 𝝂 βˆ’ β„“ 𝟐 π’ˆ 𝝁𝝂 + 4 𝑧 2 βˆ’2𝑧 𝑝 𝜈 𝑝 πœ‡ + 4 π‘₯ 2 βˆ’2π‘₯ π‘˜ 𝜈 π‘˜ πœ‡ β„“ 𝟐 +𝚫 3 + 2β‹… 1βˆ’4π‘₯𝑧 𝑝 𝜈 π‘˜ πœ‡ + 2π‘₯+2π‘§βˆ’1βˆ’4𝑧π‘₯ π‘˜ 𝜈 𝑝 πœ‡ + π‘š π‘ž 2 βˆ’ 1 2 π‘š β„Ž 2 +π‘₯𝑧⋅ π‘š β„Ž 2 𝑔 πœ‡πœˆ β„“ 𝟐 +𝜟 3 }

31 The loop integral becomes:
Dimensional Regularization The loop integral becomes: 𝑑 4 β„“ 2πœ‹ 4 β‹… πŸ’ β„“ 𝝁 β„“ 𝝂 βˆ’ β„“ 𝟐 π’ˆ 𝝁𝝂 β„“ 2 +π›₯ 3 β†’ 𝑑 𝑑 β„“ 2πœ‹ 𝑑 β‹… πŸ’ 𝒅 βˆ’1 β„“ 𝟐 π’ˆ 𝝁𝝂 β„“ 2 +π›₯ 𝑑→4

32 𝑑 𝑑 β„“: π‘‘βˆ’π‘‘π‘–π‘šπ‘’π‘›π‘ π‘–π‘œπ‘›π‘Žπ‘™ πΈπ‘’π‘˜π‘™π‘’π‘‘π‘’π‘Žπ‘› π‘ π‘π‘Žπ‘π‘’
Dimensional Regularization The loop integral becomes: 𝑑 4 β„“ 2πœ‹ 4 β‹… πŸ’ β„“ 𝝁 β„“ 𝝂 βˆ’ β„“ 𝟐 π’ˆ 𝝁𝝂 β„“ 2 +π›₯ 3 β†’ 𝑑 𝑑 β„“ 2πœ‹ 𝑑 β‹… πŸ’ 𝒅 βˆ’1 β„“ 𝟐 π’ˆ 𝝁𝝂 β„“ 2 +π›₯ 𝑑→4 Wick Rotation β„“ 𝐸 0 →𝑖 β„“ 0 : 𝑑 𝑑 β„“: π‘‘βˆ’π‘‘π‘–π‘šπ‘’π‘›π‘ π‘–π‘œπ‘›π‘Žπ‘™ πΈπ‘’π‘˜π‘™π‘’π‘‘π‘’π‘Žπ‘› π‘ π‘π‘Žπ‘π‘’

33 𝑑 𝑑 β„“: π‘‘βˆ’π‘‘π‘–π‘šπ‘’π‘›π‘ π‘–π‘œπ‘›π‘Žπ‘™ πΈπ‘’π‘˜π‘™π‘’π‘‘π‘’π‘Žπ‘› π‘ π‘π‘Žπ‘π‘’
Dimensional Regularization The loop integral becomes: 𝑑 4 β„“ 2πœ‹ 4 β‹… πŸ’ β„“ 𝝁 β„“ 𝝂 βˆ’ β„“ 𝟐 π’ˆ 𝝁𝝂 β„“ 2 +π›₯ 3 β†’ 𝑑 𝑑 β„“ 2πœ‹ 𝑑 β‹… πŸ’ 𝒅 βˆ’1 β„“ 𝟐 π’ˆ 𝝁𝝂 β„“ 2 +π›₯ 𝑑→4 Wick Rotation β„“ 𝐸 0 →𝑖 β„“ 0 : 𝑑 𝑑 β„“: π‘‘βˆ’π‘‘π‘–π‘šπ‘’π‘›π‘ π‘–π‘œπ‘›π‘Žπ‘™ πΈπ‘’π‘˜π‘™π‘’π‘‘π‘’π‘Žπ‘› π‘ π‘π‘Žπ‘π‘’ →𝑖 4 d βˆ’1 g ΞΌΞ½ d d β„“ E 2πœ‹ 𝑑 β‹… β„“ 𝑬 𝟐 β„“ 𝐸 2 βˆ’π›₯ 𝑑→4 =𝑖 4 d βˆ’1 g ΞΌΞ½ 𝑑 Ξ© 𝑑 d β„“ E 2πœ‹ 𝑑 β‹… β„“ E π’…βˆ’πŸ β„“ 𝑬 𝟐 β„“ 𝐸 2 βˆ’π›₯ 𝑑→4

34 𝑑 𝑑 β„“: π‘‘βˆ’π‘‘π‘–π‘šπ‘’π‘›π‘ π‘–π‘œπ‘›π‘Žπ‘™ πΈπ‘’π‘˜π‘™π‘’π‘‘π‘’π‘Žπ‘› π‘ π‘π‘Žπ‘π‘’
Dimensional Regularization The loop integral becomes: 𝑑 4 β„“ 2πœ‹ 4 β‹… πŸ’ β„“ 𝝁 β„“ 𝝂 βˆ’ β„“ 𝟐 π’ˆ 𝝁𝝂 β„“ 2 +π›₯ 3 β†’ 𝑑 𝑑 β„“ 2πœ‹ 𝑑 β‹… πŸ’ 𝒅 βˆ’1 β„“ 𝟐 π’ˆ 𝝁𝝂 β„“ 2 +π›₯ 𝑑→4 Wick Rotation β„“ 𝐸 0 →𝑖 β„“ 0 : 𝑑 𝑑 β„“: π‘‘βˆ’π‘‘π‘–π‘šπ‘’π‘›π‘ π‘–π‘œπ‘›π‘Žπ‘™ πΈπ‘’π‘˜π‘™π‘’π‘‘π‘’π‘Žπ‘› π‘ π‘π‘Žπ‘π‘’ →𝑖 4 d βˆ’1 g ΞΌΞ½ d d β„“ E 2πœ‹ 𝑑 β‹… β„“ 𝑬 𝟐 β„“ 𝐸 2 βˆ’π›₯ 𝑑→4 =𝑖 4 d βˆ’1 g ΞΌΞ½ 𝑑 Ξ© 𝑑 d β„“ E 2πœ‹ 𝑑 β‹… β„“ E π’…βˆ’πŸ β„“ 𝑬 𝟐 β„“ 𝐸 2 βˆ’π›₯ 𝑑→4 𝑑 4 β„“ 2πœ‹ 4 β‹… πŸ’ β„“ 𝝁 β„“ 𝝂 βˆ’ β„“ 𝟐 π’ˆ 𝝁𝝂 β„“ 2 +π›₯ 3 = 𝑖 16 πœ‹ 2

35 The loop integral : Calculation of M
π‘₯=0 1 𝑧=0 1βˆ’π‘§ 𝑑π‘₯𝑑𝑧 𝒅 πŸ’ β„“ 2πœ‹ 4 ⋅𝑖 𝑔 𝑠 2 β‹…4 π‘š π‘ž { 2β‹… πŸ’ β„“ 𝝁 β„“ 𝝂 βˆ’ β„“ 𝟐 π’ˆ 𝝁𝝂 + 4 𝑧 2 βˆ’2𝑧 𝑝 𝜈 𝑝 πœ‡ + 4 π‘₯ 2 βˆ’2π‘₯ π‘˜ 𝜈 π‘˜ πœ‡ β„“ 𝟐 +𝚫 3 + 2β‹… 1βˆ’4π‘₯𝑧 𝑝 𝜈 π‘˜ πœ‡ + 2π‘₯+2π‘§βˆ’1βˆ’4𝑧π‘₯ π‘˜ 𝜈 𝑝 πœ‡ + π‘š π‘ž 2 βˆ’ 1 2 π‘š β„Ž 2 +π‘₯𝑧⋅ π‘š β„Ž 2 𝑔 πœ‡πœˆ β„“ 𝟐 +𝚫 3 }

36 The loop integral : Is part of M: Calculation of M
π‘₯=0 1 𝑧=0 1βˆ’π‘§ 𝑑π‘₯𝑑𝑧 𝒅 πŸ’ β„“ 2πœ‹ 4 ⋅𝑖 𝑔 𝑠 2 β‹…4 π‘š π‘ž { 2β‹… πŸ’ β„“ 𝝁 β„“ 𝝂 βˆ’ β„“ 𝟐 π’ˆ 𝝁𝝂 + 4 𝑧 2 βˆ’2𝑧 𝑝 𝜈 𝑝 πœ‡ + 4 π‘₯ 2 βˆ’2π‘₯ π‘˜ 𝜈 π‘˜ πœ‡ β„“ 𝟐 +𝚫 3 + 2β‹… 1βˆ’4π‘₯𝑧 𝑝 𝜈 π‘˜ πœ‡ + 2π‘₯+2π‘§βˆ’1βˆ’4𝑧π‘₯ π‘˜ 𝜈 𝑝 πœ‡ + π‘š π‘ž 2 βˆ’ 1 2 π‘š β„Ž 2 +π‘₯𝑧⋅ π‘š β„Ž 2 𝑔 πœ‡πœˆ β„“ 𝟐 +𝚫 3 } Is part of M: 𝑀=βˆ’π‘– π‘š π‘ž 𝜐 βˆ’1 π‘₯=0 1 𝑧=0 1βˆ’π‘§ 𝑑π‘₯𝑑𝑧 𝒅 πŸ’ β„“ 2πœ‹ 4 ⋅𝑖 𝑔 𝑠 2 β‹…4 π‘š π‘ž 2β‹… πŸ’ β„“ 𝝁 β„“ 𝝂 βˆ’ β„“ 𝟐 π’ˆ 𝝁𝝂 + 4 𝑧 2 βˆ’2𝑧 𝑝 𝜈 𝑝 πœ‡ + 4 π‘₯ 2 βˆ’2π‘₯ π‘˜ 𝜈 π‘˜ πœ‡ β„“ 𝟐 +𝚫 2β‹… 1βˆ’4π‘₯𝑧 𝑝 𝜈 π‘˜ πœ‡ + 2π‘₯+2π‘§βˆ’1βˆ’4𝑧π‘₯ π‘˜ 𝜈 𝑝 πœ‡ + π‘š π‘ž 2 βˆ’ 1 2 π‘š β„Ž 2 +π‘₯𝑧⋅ π‘š β„Ž 2 𝑔 πœ‡πœˆ β„“ 𝟐 +𝚫 3 Γ—πœ– 𝜈 βˆ—πœ† β€² π‘˜ πœ– πœ‡ βˆ—πœ† 𝑝

37 The loop integral : Is part of M: Calculation of M
π‘₯=0 1 𝑧=0 1βˆ’π‘§ 𝑑π‘₯𝑑𝑧 𝒅 πŸ’ β„“ 2πœ‹ 4 ⋅𝑖 𝑔 𝑠 2 β‹…4 π‘š π‘ž { 2β‹… πŸ’ β„“ 𝝁 β„“ 𝝂 βˆ’ β„“ 𝟐 π’ˆ 𝝁𝝂 + 4 𝑧 2 βˆ’2𝑧 𝑝 𝜈 𝑝 πœ‡ + 4 π‘₯ 2 βˆ’2π‘₯ π‘˜ 𝜈 π‘˜ πœ‡ β„“ 𝟐 +𝚫 3 + 2β‹… 1βˆ’4π‘₯𝑧 𝑝 𝜈 π‘˜ πœ‡ + 2π‘₯+2π‘§βˆ’1βˆ’4𝑧π‘₯ π‘˜ 𝜈 𝑝 πœ‡ + π‘š π‘ž 2 βˆ’ 1 2 π‘š β„Ž 2 +π‘₯𝑧⋅ π‘š β„Ž 2 𝑔 πœ‡πœˆ β„“ 𝟐 +𝚫 3 } Is part of M: 𝑀=βˆ’π‘– π‘š π‘ž 𝜐 βˆ’1 π‘₯=0 1 𝑧=0 1βˆ’π‘§ 𝑑π‘₯𝑑𝑧 𝒅 πŸ’ β„“ 2πœ‹ 4 ⋅𝑖 𝑔 𝑠 2 β‹…4 π‘š π‘ž 2β‹… πŸ’ β„“ 𝝁 β„“ 𝝂 βˆ’ β„“ 𝟐 π’ˆ 𝝁𝝂 + 4 𝑧 2 βˆ’2𝑧 𝑝 𝜈 𝑝 πœ‡ + 4 π‘₯ 2 βˆ’2π‘₯ π‘˜ 𝜈 π‘˜ πœ‡ β„“ 𝟐 +𝚫 2β‹… 1βˆ’4π‘₯𝑧 𝑝 𝜈 π‘˜ πœ‡ + 2π‘₯+2π‘§βˆ’1βˆ’4𝑧π‘₯ π‘˜ 𝜈 𝑝 πœ‡ + π‘š π‘ž 2 βˆ’ 1 2 π‘š β„Ž 2 +π‘₯𝑧⋅ π‘š β„Ž 2 𝑔 πœ‡πœˆ β„“ 𝟐 +𝚫 3 Γ—πœ– 𝜈 βˆ—πœ† β€² π‘˜ πœ– πœ‡ βˆ—πœ† 𝑝

38 The loop integral : Is part of M: Calculation of M
π‘₯=0 1 𝑧=0 1βˆ’π‘§ 𝑑π‘₯𝑑𝑧 𝒅 πŸ’ β„“ 2πœ‹ 4 ⋅𝑖 𝑔 𝑠 2 β‹…4 π‘š π‘ž { 2β‹… πŸ’ β„“ 𝝁 β„“ 𝝂 βˆ’ β„“ 𝟐 π’ˆ 𝝁𝝂 + 4 𝑧 2 βˆ’2𝑧 𝑝 𝜈 𝑝 πœ‡ + 4 π‘₯ 2 βˆ’2π‘₯ π‘˜ 𝜈 π‘˜ πœ‡ β„“ 𝟐 +𝚫 3 + 2β‹… 1βˆ’4π‘₯𝑧 𝑝 𝜈 π‘˜ πœ‡ + 2π‘₯+2π‘§βˆ’1βˆ’4𝑧π‘₯ π‘˜ 𝜈 𝑝 πœ‡ + π‘š π‘ž 2 βˆ’ 1 2 π‘š β„Ž 2 +π‘₯𝑧⋅ π‘š β„Ž 2 𝑔 πœ‡πœˆ β„“ 𝟐 +𝚫 3 } Is part of M: 𝑀=βˆ’π‘– π‘š π‘ž 𝜐 βˆ’1 π‘₯=0 1 𝑧=0 1βˆ’π‘§ 𝑑π‘₯𝑑𝑧 𝒅 πŸ’ β„“ 2πœ‹ 4 ⋅𝑖 𝑔 𝑠 2 β‹…4 π‘š π‘ž 2β‹… πŸ’ β„“ 𝝁 β„“ 𝝂 βˆ’ β„“ 𝟐 π’ˆ 𝝁𝝂 + 4 𝑧 2 βˆ’2𝑧 𝑝 𝜈 𝑝 πœ‡ + 4 π‘₯ 2 βˆ’2π‘₯ π‘˜ 𝜈 π‘˜ πœ‡ β„“ 𝟐 +𝚫 2β‹… 1βˆ’4π‘₯𝑧 𝑝 𝜈 π‘˜ πœ‡ + 2π‘₯+2π‘§βˆ’1βˆ’4𝑧π‘₯ π‘˜ 𝜈 𝑝 πœ‡ + π‘š π‘ž 2 βˆ’ 1 2 π‘š β„Ž 2 +π‘₯𝑧⋅ π‘š β„Ž 2 𝑔 πœ‡πœˆ β„“ 𝟐 +𝚫 3 Γ—πœ– 𝜈 βˆ—πœ† β€² π‘˜ πœ– πœ‡ βˆ—πœ† 𝑝

39 The loop integral : Is part of M: Calculation of M Many terms vanish!
π‘₯=0 1 𝑧=0 1βˆ’π‘§ 𝑑π‘₯𝑑𝑧 𝒅 πŸ’ β„“ 2πœ‹ 4 ⋅𝑖 𝑔 𝑠 2 β‹…4 π‘š π‘ž { 2β‹… πŸ’ β„“ 𝝁 β„“ 𝝂 βˆ’ β„“ 𝟐 π’ˆ 𝝁𝝂 + 4 𝑧 2 βˆ’2𝑧 𝑝 𝜈 𝑝 πœ‡ + 4 π‘₯ 2 βˆ’2π‘₯ π‘˜ 𝜈 π‘˜ πœ‡ β„“ 𝟐 +𝚫 3 + 2β‹… 1βˆ’4π‘₯𝑧 𝑝 𝜈 π‘˜ πœ‡ + 2π‘₯+2π‘§βˆ’1βˆ’4𝑧π‘₯ π‘˜ 𝜈 𝑝 πœ‡ + π‘š π‘ž 2 βˆ’ 1 2 π‘š β„Ž 2 +π‘₯𝑧⋅ π‘š β„Ž 2 𝑔 πœ‡πœˆ β„“ 𝟐 +𝚫 3 } Is part of M: 𝑀=βˆ’π‘– π‘š π‘ž 𝜐 βˆ’1 π‘₯=0 1 𝑧=0 1βˆ’π‘§ 𝑑π‘₯𝑑𝑧 𝒅 πŸ’ β„“ 2πœ‹ 4 ⋅𝑖 𝑔 𝑠 2 β‹…4 π‘š π‘ž 2β‹… πŸ’ β„“ 𝝁 β„“ 𝝂 βˆ’ β„“ 𝟐 π’ˆ 𝝁𝝂 + 4 𝑧 2 βˆ’2𝑧 𝑝 𝜈 𝑝 πœ‡ + 4 π‘₯ 2 βˆ’2π‘₯ π‘˜ 𝜈 π‘˜ πœ‡ β„“ 𝟐 +𝚫 2β‹… 1βˆ’4π‘₯𝑧 𝑝 𝜈 π‘˜ πœ‡ + 2π‘₯+2π‘§βˆ’1βˆ’4𝑧π‘₯ π‘˜ 𝜈 𝑝 πœ‡ + π‘š π‘ž 2 βˆ’ 1 2 π‘š β„Ž 2 +π‘₯𝑧⋅ π‘š β„Ž 2 𝑔 πœ‡πœˆ β„“ 𝟐 +𝚫 3 Γ—πœ– 𝜈 βˆ—πœ† β€² π‘˜ πœ– πœ‡ βˆ—πœ† 𝑝 𝑝 πœ‡ πœ– πœ‡ πœ† =0 and π‘˜ πœ‡ πœ– πœ‡ πœ† β€² =0 Many terms vanish!

40 The loop integral : Is part of M: Calculation of M Many terms vanish!
π‘₯=0 1 𝑧=0 1βˆ’π‘§ 𝑑π‘₯𝑑𝑧 𝒅 πŸ’ β„“ 2πœ‹ 4 ⋅𝑖 𝑔 𝑠 2 β‹…4 π‘š π‘ž { 2β‹… πŸ’ β„“ 𝝁 β„“ 𝝂 βˆ’ β„“ 𝟐 π’ˆ 𝝁𝝂 + 4 𝑧 2 βˆ’2𝑧 𝑝 𝜈 𝑝 πœ‡ + 4 π‘₯ 2 βˆ’2π‘₯ π‘˜ 𝜈 π‘˜ πœ‡ β„“ 𝟐 +𝚫 3 + 2β‹… 1βˆ’4π‘₯𝑧 𝑝 𝜈 π‘˜ πœ‡ + 2π‘₯+2π‘§βˆ’1βˆ’4𝑧π‘₯ π‘˜ 𝜈 𝑝 πœ‡ + π‘š π‘ž 2 βˆ’ 1 2 π‘š β„Ž 2 +π‘₯𝑧⋅ π‘š β„Ž 2 𝑔 πœ‡πœˆ β„“ 𝟐 +𝚫 3 } Is part of M: 𝑀=βˆ’π‘– π‘š π‘ž 𝜐 βˆ’1 π‘₯=0 1 𝑧=0 1βˆ’π‘§ 𝑑π‘₯𝑑𝑧 𝒅 πŸ’ β„“ 2πœ‹ 4 ⋅𝑖 𝑔 𝑠 2 β‹…4 π‘š π‘ž 2β‹… πŸ’ β„“ 𝝁 β„“ 𝝂 βˆ’ β„“ 𝟐 π’ˆ 𝝁𝝂 + πŸ’ 𝒛 𝟐 βˆ’πŸπ’› 𝒑 𝝂 𝒑 𝝁 + 4 π‘₯ 2 βˆ’2π‘₯ π‘˜ 𝜈 π‘˜ πœ‡ β„“ 𝟐 +𝚫 2β‹… 1βˆ’4π‘₯𝑧 𝑝 𝜈 π‘˜ πœ‡ + 2π‘₯+2π‘§βˆ’1βˆ’4𝑧π‘₯ π‘˜ 𝜈 𝑝 πœ‡ + π‘š π‘ž 2 βˆ’ 1 2 π‘š β„Ž 2 +π‘₯𝑧⋅ π‘š β„Ž 2 𝑔 πœ‡πœˆ β„“ 𝟐 +𝚫 3 Γ—πœ– 𝜈 βˆ—πœ† β€² π‘˜ 𝝐 𝝁 βˆ—π€ 𝒑 Many terms vanish!

41 The loop integral : Is part of M: Calculation of M Many terms vanish!
π‘₯=0 1 𝑧=0 1βˆ’π‘§ 𝑑π‘₯𝑑𝑧 𝒅 πŸ’ β„“ 2πœ‹ 4 ⋅𝑖 𝑔 𝑠 2 β‹…4 π‘š π‘ž { 2β‹… πŸ’ β„“ 𝝁 β„“ 𝝂 βˆ’ β„“ 𝟐 π’ˆ 𝝁𝝂 + 4 𝑧 2 βˆ’2𝑧 𝑝 𝜈 𝑝 πœ‡ + 4 π‘₯ 2 βˆ’2π‘₯ π‘˜ 𝜈 π‘˜ πœ‡ β„“ 𝟐 +𝚫 3 + 2β‹… 1βˆ’4π‘₯𝑧 𝑝 𝜈 π‘˜ πœ‡ + 2π‘₯+2π‘§βˆ’1βˆ’4𝑧π‘₯ π‘˜ 𝜈 𝑝 πœ‡ + π‘š π‘ž 2 βˆ’ 1 2 π‘š β„Ž 2 +π‘₯𝑧⋅ π‘š β„Ž 2 𝑔 πœ‡πœˆ β„“ 𝟐 +𝚫 3 } Is part of M: 𝑀=βˆ’π‘– π‘š π‘ž 𝜐 βˆ’1 π‘₯=0 1 𝑧=0 1βˆ’π‘§ 𝑑π‘₯𝑑𝑧 𝒅 πŸ’ β„“ 2πœ‹ 4 ⋅𝑖 𝑔 𝑠 2 β‹…4 π‘š π‘ž 2β‹… πŸ’ β„“ 𝝁 β„“ 𝝂 βˆ’ β„“ 𝟐 π’ˆ 𝝁𝝂 + πŸ’ 𝒛 𝟐 βˆ’πŸπ’› 𝒑 𝝂 𝒑 𝝁 + 4 π‘₯ 2 βˆ’2π‘₯ π‘˜ 𝜈 π‘˜ πœ‡ β„“ 𝟐 +𝚫 2β‹… 1βˆ’4π‘₯𝑧 𝑝 𝜈 π‘˜ πœ‡ + 2π‘₯+2π‘§βˆ’1βˆ’4𝑧π‘₯ π‘˜ 𝜈 𝑝 πœ‡ + π‘š π‘ž 2 βˆ’ 1 2 π‘š β„Ž 2 +π‘₯𝑧⋅ π‘š β„Ž 2 𝑔 πœ‡πœˆ β„“ 𝟐 +𝚫 3 Γ—πœ– 𝜈 βˆ—πœ† β€² π‘˜ 𝝐 𝝁 βˆ—π€ 𝒑 Many terms vanish!

42 Final expression for M 𝑀 π‘ž π‘Žπ‘πœ† πœ† β€² =βˆ’π‘’β‹… 𝑔 𝑠 2 8 πœ‹ 2 π‘š π‘Š 𝑠𝑖𝑛 πœƒ π‘Š β‹… 𝛿 π‘Žπ‘ β‹… π‘š β„Ž 2 β‹… 𝑔 πœ‡πœˆ βˆ’ 𝑝 𝜈 π‘˜ πœ‡ ⋅𝐼 π‘š β„Ž 2 π‘š π‘ž 2 β‹… πœ– 𝜈 βˆ—πœ† β€² π‘˜ πœ– πœ‡ βˆ—πœ† 𝑝

43 Final expression for M 𝑀 π‘ž π‘Žπ‘π€ 𝝀 β€² =βˆ’π‘’β‹… 𝑔 𝑠 2 8 πœ‹ 2 π‘š π‘Š 𝑠𝑖𝑛 πœƒ π‘Š β‹… 𝛿 π‘Žπ‘ β‹… π‘š β„Ž 2 β‹… 𝑔 πœ‡πœˆ βˆ’ 𝑝 𝜈 π‘˜ πœ‡ ⋅𝐼 π‘š β„Ž 2 π‘š π‘ž 2 β‹… πœ– 𝜈 βˆ— 𝝀 β€² π‘˜ πœ– πœ‡ βˆ—π€ 𝑝 For a specific polarization 𝝀 β€² of the k gluon and 𝝀 of the p gluon

44 Final expression for M 𝑀 π‘ž π’‚π’ƒπœ† πœ† β€² =βˆ’π‘’β‹… 𝑔 𝑠 2 8 πœ‹ 2 π‘š π‘Š 𝑠𝑖𝑛 πœƒ π‘Š β‹… 𝛿 𝒂𝒃 β‹… π‘š β„Ž 2 β‹… 𝑔 πœ‡πœˆ βˆ’ 𝑝 𝜈 π‘˜ πœ‡ ⋅𝐼 π‘š β„Ž 2 π‘š π‘ž 2 β‹… πœ– 𝜈 βˆ— 𝝀 β€² π‘˜ πœ– πœ‡ βˆ—π€ 𝑝 For a specific polarization πœ† β€² of the k gluon and πœ† of the p gluon For specific gluon colors a and b

45 Final expression for M 𝑀 𝒒 π‘Žπ‘πœ† πœ† β€² =βˆ’π‘’β‹… 𝑔 𝑠 2 8 πœ‹ 2 π‘š π‘Š 𝑠𝑖𝑛 πœƒ π‘Š β‹… 𝛿 π‘Žπ‘ β‹… π‘š β„Ž 2 β‹… 𝑔 πœ‡πœˆ βˆ’ 𝑝 𝜈 π‘˜ πœ‡ ⋅𝐼 π‘š β„Ž 2 π‘š π‘ž 2 β‹… πœ– 𝜈 βˆ— 𝝀 β€² π‘˜ πœ– πœ‡ βˆ—π€ 𝑝 For a specific polarization πœ† β€² of the k gluon and πœ† of the p gluon For specific gluon colors a and b For a specific quark q

46 For the decay rate Ξ“ Remembering the decay rate:
𝑑Γ= 1 2 π‘š β„Ž 𝑑 3 𝑝 2πœ‹ 𝐸 𝑝 β‹… 𝑑 3 π‘˜ 2πœ‹ 𝐸 π‘˜ 𝑴 π’Ž 𝒉 →𝒑,π’Œ 𝟐 2πœ‹ 4 𝛿 4 ( π‘š β„Ž βˆ’π‘βˆ’π‘˜) We need to sum over all different polarizations , over all different colors and over different quark species! 𝑀 𝒒 π‘Žπ‘πœ† πœ† β€² =βˆ’π‘’β‹… 𝑔 𝑠 2 4 πœ‹ 2 π‘š π‘Š 𝑠𝑖𝑛 πœƒ π‘Š β‹… 𝛿 π‘Žπ‘ β‹… π‘š β„Ž 2 β‹… 𝑔 πœ‡πœˆ βˆ’ 𝑝 𝜈 π‘˜ πœ‡ ⋅𝐼 π‘š β„Ž 2 π‘š π‘ž 2 β‹… πœ– 𝜈 βˆ— 𝝀 β€² π‘˜ πœ– πœ‡ βˆ—π€ 𝑝

47 For the decay rate Ξ“ 𝑀 𝒒 π‘Žπ‘πœ† πœ† β€² =βˆ’π‘’β‹… 𝑔 𝑠 2 4 πœ‹ 2 π‘š π‘Š 𝑠𝑖𝑛 πœƒ π‘Š β‹… 𝛿 π‘Žπ‘ β‹… π‘š β„Ž 2 β‹… 𝑔 πœ‡πœˆ βˆ’ 𝑝 𝜈 π‘˜ πœ‡ ⋅𝐼 π‘š β„Ž 2 π‘š π‘ž 2 β‹… πœ– 𝜈 βˆ— 𝝀 β€² π‘˜ πœ– πœ‡ βˆ—π€ 𝑝

48 For the decay rate Ξ“ 𝑀 𝒒 π‘Žπ‘πœ† πœ† β€² =βˆ’π‘’β‹… 𝑔 𝑠 2 4 πœ‹ 2 π‘š π‘Š 𝑠𝑖𝑛 πœƒ π‘Š β‹… 𝛿 π‘Žπ‘ β‹… π‘š β„Ž 2 β‹… 𝑔 πœ‡πœˆ βˆ’ 𝑝 𝜈 π‘˜ πœ‡ ⋅𝐼 π‘š β„Ž 2 π‘š π‘ž 2 β‹… πœ– 𝜈 βˆ— 𝝀 β€² π‘˜ πœ– πœ‡ βˆ—π€ 𝑝 Useful identity: 𝝀 𝝐 𝝂 βˆ—π€ 𝒑 𝝐 𝝁 𝝀 𝒑 = π’ˆ 𝝁𝝂

49 Useful identity: 𝝀 𝝐 𝝂 βˆ—π€ 𝒑 𝝐 𝝁 𝝀 𝒑 = π’ˆ 𝝁𝝂
For the decay rate Ξ“ 𝑀 𝒒 π‘Žπ‘πœ† πœ† β€² =βˆ’π‘’β‹… 𝑔 𝑠 2 4 πœ‹ 2 π‘š π‘Š 𝑠𝑖𝑛 πœƒ π‘Š β‹… 𝛿 π‘Žπ‘ β‹… π‘š β„Ž 2 β‹… 𝑔 πœ‡πœˆ βˆ’ 𝑝 𝜈 π‘˜ πœ‡ ⋅𝐼 π‘š β„Ž 2 π‘š π‘ž 2 β‹… πœ– 𝜈 βˆ— 𝝀 β€² π‘˜ πœ– πœ‡ βˆ—π€ 𝑝 Useful identity: 𝝀 𝝐 𝝂 βˆ—π€ 𝒑 𝝐 𝝁 𝝀 𝒑 = π’ˆ 𝝁𝝂 π‘Ž,𝑏 𝛿 π‘Žπ‘ 2 =8

50 Useful identity: 𝝀 𝝐 𝝂 βˆ—π€ 𝒑 𝝐 𝝁 𝝀 𝒑 = π’ˆ 𝝁𝝂
For the decay rate Ξ“ 𝑀 𝒒 π‘Žπ‘πœ† πœ† β€² =βˆ’π‘’β‹… 𝑔 𝑠 2 4 πœ‹ 2 π‘š π‘Š 𝑠𝑖𝑛 πœƒ π‘Š β‹… 𝛿 π‘Žπ‘ β‹… π‘š β„Ž 2 β‹… 𝑔 πœ‡πœˆ βˆ’ 𝑝 𝜈 π‘˜ πœ‡ ⋅𝐼 π‘š β„Ž 2 π‘š π‘ž 2 β‹… πœ– 𝜈 βˆ— 𝝀 β€² π‘˜ πœ– πœ‡ βˆ—π€ 𝑝 Useful identity: 𝝀 𝝐 𝝂 βˆ—π€ 𝒑 𝝐 𝝁 𝝀 𝒑 = π’ˆ 𝝁𝝂 π‘Ž,𝑏 𝛿 π‘Žπ‘ 2 =8 𝑀 2 = 𝑒 2 β‹… 𝑔 𝑠 4 β‹… π‘š β„Ž πœ‹ 4 π‘š π‘Š 2 sin 2 πœƒ π‘Š β‹… π‘ž 𝐼 π‘š β„Ž 2 π‘š π‘ž

51 For the decay rate Ξ“ Ξ“= 𝑀 2 16 π‘š β„Ž πœ‹
Ξ“= 𝑀 π‘š β„Ž πœ‹ Ξ“= 𝛼⋅ 𝛼 𝑠 2 β‹… π‘š β„Ž 3 4 πœ‹ 2 π‘š π‘Š 2 sin 2 πœƒ π‘Š π‘ž 𝐼 π‘š β„Ž 2 π‘š π‘ž

52 For the decay rate Ξ“ Ξ“= 𝑀 2 16 π‘š β„Ž πœ‹
Ξ“= 𝑀 π‘š β„Ž πœ‹ Ξ“= 𝛼⋅ 𝛼 𝑠 2 β‹… π‘š β„Ž 3 4 πœ‹ 2 π‘š π‘Š 2 sin 2 πœƒ π‘Š π‘ž 𝐼 π‘š β„Ž 2 π‘š π‘ž The form factor 𝐼 π‘š β„Ž 2 π‘š π‘ž 2 = π‘₯=0 1 𝑧=0 1βˆ’π‘§ 𝑑π‘₯𝑑𝑧 1βˆ’4π‘₯𝑧 1βˆ’xz π‘š β„Ž 2 π‘š π‘ž 2

53 For the decay rate Ξ“ The form factor 𝐼 π‘š β„Ž 2 π‘š π‘ž 2 = π‘₯=0 1 𝑧=0 1βˆ’π‘§ 𝑑π‘₯𝑑𝑧 1βˆ’4π‘₯𝑧 1βˆ’xz π‘š β„Ž 2 π‘š π‘ž 2


Download ppt ""

Similar presentations


Ads by Google