On the theory of interaction fields in Foldy-Wouthuysen representation
Creators
- 1. Rossijskij Federal'nyj Yadernyj Tsentr Vserossijskij Nauchno-Issledovatel'skij Inst. Ehksperimental'noj Fiziki, Sarov (Russian Federation)
Description
This review is devoted to formulation of quantum electrodynamics (QED) and Standard Model in Foldy-Wouthuysen representation. Hamiltonian HFW in the form of a series of charge e powers is obtained as applied to electromagnetic interaction in FW representation. This paper considers quantum electrodynamics in the lowest-order theory of perturbations. Computations of the certain QED processes have been carried out. For external fermion lines (pf2 = mf2), the possibility of the scattering matrix expansion in powers of the coupling constant with matrix elements containing no terms with fermion propagation is demonstrated. To include the interaction of real particles with antiparticles, the modification to Foldy-Wouthuysen representation has been proposed. The formulation of the Standard Model in the FW representation doesn't require necessary interactions of Higgs bosons with fermions to provide SU(2) invariance. With such an approach, the sector of Higgs bosons converges significantly: Higgs bosons are responsible for gauge invariance of the theory alone and interact only with gauge bosons. QED in the FW representation is invariant relative to C, P, T inversions. Weak interaction doesn't preserve C and P parity, however, it preserves the combined CP parity. The theory has a possibility of attributing the CP symmetry violation to full or partial violation of the isotopic symmetry in the modified Foldy-Wouthuysen representation
Abstract (Russian)
Обзор посвящен формулировке квантовой электродинамики (КЭД) и Стандартной модели в представлении Фолди-Ваутхайзена (FW). Применительно к электромагнитному взаимодействию в FW-представлении получен гамильтониан НFW в виде ряда по степеням заряда е. Рассмотрена квантовая электродинамика в нижайших порядках теории возмущений. Проведены расчеты конкретных процессов КЭД. Для внешних фермионных линий (pf2 = mf2) показана возможность разложения матрицы рассеяния по степеням константы связи с матричными элементами без фермионных пропагаторов. Для учета взаимодействия реальных частиц с античастицами предложена модификация FW-представления. Формулировка Стандартной модели в FW-представлении не требует для SU(2)-инвариантности обязательного взаимодействия бозонов Хиггса с фермионами. При таком подходе сектор бозонов Хиггса существенно сужается: бозоны Хиггса ответственны лишь за калибровочную инвариантность теории и взаимодействуют лишь с калибровочными бозонами. КЭД в FW-представлении инвариантна относительно С-, Р-, Т-инверсий. Слабое взаимодействие не сохраняет С- и Р-четность, но сохраняет комбинированную СР-четность. В теории существует возможность связать нарушение СР-симметрии с полным или частичным нарушением изотопической симметрии в модифицированном представлении Фолди-ВаутхайзенаAdditional details
Additional titles
- Original title (Russian)
- К теории взаимодействующих полей в представлении Фолди-Ваутхайзена
Publishing Information
- Journal Title
- Fizika Ehlementarnykh Chastits i Atomnogo Yadra
- Journal Volume
- 37
- Journal Issue
- 1
- Journal Page Range
- p. 152-182
- ISSN
- 0367-2026
- CODEN
- FECAAR
INIS
- Country of Publication
- Russian Federation
- Country of Input or Organization
- Russian Federation
- INIS RN
- 38055842
- Subject category
- S72: PHYSICS OF ELEMENTARY PARTICLES AND FIELDS;
- Descriptors DEI
- ANNIHILATION; COUPLING CONSTANTS; CP INVARIANCE; ELECTROMAGNETIC FIELDS; ELECTRON-POSITRON INTERACTIONS; ELECTRONS; FOLDY-WOUTHUYSEN TRANSFORM; GENERAL RELATIVITY THEORY; HIGGS BOSONS; PAULI SPIN OPERATORS; QUANTUM ELECTRODYNAMICS; RELATIVISTIC RANGE; SCATTERING; SPIN; STANDARD MODEL
- Descriptors DEC
- ANGULAR MOMENTUM; ANGULAR MOMENTUM OPERATORS; BOSONS; CANONICAL TRANSFORMATIONS; ELECTRODYNAMICS; ELEMENTARY PARTICLES; ENERGY RANGE; FERMIONS; FIELD THEORIES; GRAND UNIFIED THEORY; INTERACTIONS; INVARIANCE PRINCIPLES; LEPTON-LEPTON INTERACTIONS; LEPTONS; MATHEMATICAL MODELS; MATHEMATICAL OPERATORS; PARTICLE INTERACTIONS; PARTICLE MODELS; PARTICLE PROPERTIES; POSTULATED PARTICLES; QUANTUM FIELD THEORY; QUANTUM OPERATORS; RELATIVITY THEORY; TRANSFORMATIONS; UNIFIED GAUGE MODELS
Optional Information
- Notes
- 11 refs., 6 figs.