محاسبه تصمیمات الکترو ضعیف سطح مقطع موثر دیفرانسیلی برهمکنش الکترون - میوئون غیرپلاریزه

مدل الکترو ضعیف گلاشو - واینبرگ - سلام (gws) حاصل تلاش همه جانبه گروهی از فیزیکدانان در دهه های 1950 و 1960 برای وحدت بخشیدن به نیروهای الکترومغناطیس و ضعیف است . هدف ما در این رساله درک مدل فوق و نیز محاسبه تصحیحات الکترو ضعیف سطح مقطع موثر دیفرانسیلی برهمکنش الکترون - میوئون براساس آن می باشد. در فصل اول به زمینه های تاریخی این مدل پرداخته ایم که البته به نسبت واقعیت تاریخی آن بسیار مختصر است و تنها به مهترین قسمتها اقناع کرده ایم. تمام مدلهایی که در این فصل مورد بحث قرار گرفته اند (مدل فرمی، مدل گلمن - فاینمن و نظریه بوزون برداری واسطه) گر چه به نتایجی سازگار با تجربه منجر می شوند غیرقابل بازهنجارش بوده نمی توانند نظریات قابل قبول فیزیکی باشند. چون نظریه الکترو ضعیف یک نظریه پیمانه ای است . در فصل دوم بطور مختصر نظریه های پیمانه ای و ناوردائی پیمانه ای و مفهوم فیزیکی آنها مورد بحث قرار گرفته است . سپس در فصل سوم نظریه الکترو ضعیف به عنوان یک نظریه پیمانه ای معرفی و لاگرانژی مناسبی که تحت گروه sul (2) x u (1) موضعی ناوردا بوده برهمکنش الکتروضعیف را بدرستی توصیف می کند بدست می آوریم. این گرانژی معرف لپتونهای (در اینجا e-, u-, t-) راستگرد و چیگرد و نوترینوهای لپتون (در اینجا ve, vu, vt) چپگرد و چهار بوزون واسطه اسپین 1 و برهمکنش و نیز خود برهمکنش میدانهای مربوطه است . چون جملات جرمی لازم مربوط به لپتونها (بجز نوترینو) و بوزونها (بجز فوتون) در لاگرانژی وجود ندارد و افزون آنها نیز ناوردائی پیمانه ای لاگرانژی را از بین می برد، در فصل چهارم شکست خودبخود تقارن را بعنوان مکانیزمی که می تواند بدون از بین بردن ناوردائی پیمانه ای گرانژی جملات جرمی لازم را آشکار کند مورد بحث قرار می دهیم. لازم به تذکر است که lee, veltman و thooft طی مقالاتی ثابت کرده اند مدلهای پیمانه ای با تقارنهایی که بطور خودبخودی شکسته اند قابل باز هنجارش هستند. سرانجام توسط مکانیزم هیگز جملات جرمی را در لاگرانژی الکترو ضعیف آشکار می کنیم. بدین ترتیب یک لاگرانژی کامل توصیف کننده برهم کنش الکترو ضعیف لپتونها را بدست می آوریم که بجز ذرات سابق الذکر شامل یک ذره اسپین صفر جستجو برای یافتن ذره هیگز هنوز ادامه دارد. در آخرین فصل ما با استفاد از لاگرنژی بدست آمده و دیاگرام فاینمن مربوطه، دامنه ناوردای برهم کنش الکترون - میوئون و سپس سطح مقطع موثر دیفرانسیلی آنرا، براساس مدل واینبرگ سلام (gws) محاسبه می کنیم.