An Introduction to Relativistic Processes and the Standard Model of Electroweak Interactions

این کتاب مقدمه‌ای مستقل برای نظریه برهمکنش‌های الکتروضعیف بر اساس رویکرد نیمه کلاسیک به نظریه میدان کوانتومی نسبیتی، با بحث کامل در مورد جنبه‌های کلیدی میدان ارائه می‌کند. ابزارهای اساسی برای محاسبه مقاطع و نرخ واپاشی در زمینه نظریه میدان کوانتومی نسبیتی در یک ارائه کوتاه، اما کامل و دقیق بررسی شده است. توجه ویژه بر نظریه پراکندگی نسبیتی و محاسبه دامنه در تقریب نیمه کلاسیک متمرکز شده است. بخش مرکزی کتاب به تصویری از نظریه میدان یکپارچه برهمکنش های الکترومغناطیسی و ضعیف به عنوان یک نظریه میدان کوانتومی با تغییر ناپذیری گیج خود به خودی شکسته اختصاص داده شده است. تاکید ویژه بر تایید تجربی این نظریه است. فصل های پایانی به جدیدترین پیشرفت ها در پدیدارشناسی الکتروضعیف می پردازند و مقدمه ای بر نظریه و پدیدارشناسی نوسانات نوترینو ارائه می دهند. در این ویرایش دوم، بحث فرآیندهای پراکندگی نسبیتی در تقریب نیمه کلاسیک تجدید نظر شده است و در نتیجه نتایج میانی اکنون به صراحت ثابت شده است. علاوه بر این، کشف اخیر بوزون هیگز اکنون در سراسر کتاب مورد توجه قرار گرفته است. به طور خاص، کانال واپاشی هیگز به یک جفت فوتون، که نقش مهمی در کشف داشته است، مورد بحث قرار گرفته است. با این حال، با توجه به ضرورت بحث در مورد H!، نویسندگان چندین نشانه در مورد اصلاحات تقریب نیمه کلاسیک ارائه می دهند. نقض یکپارچگی با جزئیات بیشتری مورد بحث قرار گرفته است، از جمله روابط پراکندگی به عنوان ابزاری برای محاسبه اصلاحات حلقه. کانال فروپاشی هیگز فوق با استفاده از یک محاسبه کامل یک حلقه نشان داده شده است. و در نهایت، اثرات حلقه بر تولید ذرات ناپایدار (مانند بوزون Z0) اکنون مورد بحث قرار گرفته است. در نهایت، آنالیز جرم و نوسان نوترینو با در نظر گرفتن دستاوردهای عمده سال های گذشته به روز می شود.

This book offers a self-contained introduction to the theory of electroweak interactions based on the semi-classical approach to relativistic quantum field theory, with thorough discussion of key aspects of the field. The basic tools for the calculation of cross sections and decay rates in the context of relativistic quantum field theory are reviewed in a short, but complete and rigorous, presentation. Special attention is focused on relativistic scattering theory and on calculation of amplitude in the semi-classical approximation. The central part of the book is devoted to an illustration of the unified field theory of electromagnetic and weak interactions as a quantum field theory with spontaneously broken gauge invariance; particular emphasis is placed on experimental confirmations of the theory. The closing chapters address the most recent developments in electroweak phenomenology and provide an introduction to the theory and phenomenology of neutrino oscillations. In this 2nd edition the discussion of relativistic scattering processes in the semi-classical approximation has been revised and as a result intermediate results are now explicitly proven. Furthermore, the recent discovery of the Higgs boson is now taken into account throughout the book. In particular, the Higgs decay channel into a pair of photons, which has played a crucial role in the discovery, is discussed.
As in the first edition, the accent is still on the semi-classical approximation. However, in view of the necessity of a discussion of H !, the authors give several indications about corrections to the semiclassical approximation. Violation of unitarity is discussed in more detail, including the dispersion relations as a tool for computing loop corrections; the above-mentioned Higgs decay channel is illustrated by means of a full one-loop calculation; and finally, loop effects on the production of unstable particles (such as the Z0 boson) are now discussed. Finally, the neutrino mass and oscillation analysis is updated taking into account the major achievements of the last years.