получить
невозможно) они сводятся к четырехфермионным диаграммам рис. 16.4.
Рис. 16.3
Рис. 16.4
Из формул, приведенных выше, полагая
легко получить
При
формулы упрощаются:
Такое поведение сечений легко понять «на пальцах». Линейный рост сечення с ростом
определяется размерностью константы
при
единственный другой размерный параметр, который имеется в наших руках — это полная энергия в системе центра масс. Также понятна изотропия
-рассеяния в этой системе. Действительно, суммарный угловой момент
как сталкивающихся, так и вылетевших
и
равен нулю, поэтому все направления разлета одинаково хороши, если взаимодействие точечное (см. рис. 16.5, где длинные стрелки изображают импульсы частиц, а короткие — их спины).
Связь спинов с импульсами, изображенная на рис. 16.5, отвечает тому, что и нейтрино,
электрон участвуют в заряженном токе
только левыми компонентами. Конфигурация спииов и импульсов в
-рассеянии изображена на рис. 16.6. В этом случае, как видно из рисунка, суммарный угловой момент У сталкивающихся электрона и нейтрино равен единице и направлен по импульсу налетающего нейтрино:
. В силу сохранения
из, вообще говоря, трех возможных состояний вылетевших
реализуется только одно. Этому отвечает коэффициент 1/3 в выражении для
. (Заметим, что при
сечения
и
-рассеяния одинаковы:
И в этом предельном случае величина сечения определяется лишь доступной энергией, а масса электрона не входит в ответ.)
В связи с различием сечений
и
-рассеяния при
может возникнуть вопрос о том, почему в этом случае нарушается теорема Померанчука о равенстве сечений взаимодействия частицы и античастицы сданной мишенью при асимптотически высоких энергиях. Ответ на этот вопрос заключается в том, что энергии, при которых мы обсуждали до сих пор
-рассеяние, являются в некотором смысле сверхнизкими: Естественным безразмерным параметром для четырехфермионного взаимодействия является величина
До тех пор, пока
амплитуда чисто действительна и в ней работает лишь одна парциальная волна (взаимодействие точечное). Чтобы была применима теорема Померанчука, необходимо уйти в область
где существенны неупругие многочастичные процессы и работает много парциальных волн. В этой области выражения для сечений, полученные в этой главе, уже неприменимы.
Рис. 16.5
Рис. 16.6