Аналитические расчеты электромагнитных поправок пятого порядка к аномальному магнитному моменту лептонов в представлении Меллина – Барнса
https://doi.org/10.29235/1561-2430-2023-59-4-338-351
Анатацыя
Исследуется явный вид электромагнитных поправок пятого порядка по постоянной тонкой структуре α к аномальному магнитному моменту лептонов aL (L = e, μ, τ) от диаграмм со вставками поляризационного оператора из лептонных петель. Подход основывается на последовательном применении дисперсионных соотношений для поляризационного оператора и преобразования Меллина – Барнса для пропагаторов массивных частиц. Получены явные аналитические выражения для поправок к aL от поляризации вакуума четырьмя одинаковыми лептонными петлями. Найдены асимптотические разложения в пределе как малых, так и больших значений отношения масс лептонов (r = mℓ/mL ), r≪ 1 и r→∞. Полученные разложения сравниваются с соответствующими выражениями, приведенными в литературе.
Аб аўтарах
О. Соловцова
Гомельский государственный технический университет имени П. О. Сухого;
Объединенный институт ядерных исследований
Беларусь
Беларусь
В. Лашкевич
Гомельский государственный технический университет имени П. О. Сухого
Беларусь
Беларусь
Л. Каптарь
Объединенный институт ядерных исследований
Расія
Расія
Спіс літаратуры
1. Dirac, P. A. M. The quantum theory of the electron / P. A. M. Dirac // Proc. R. Soc. London, Ser. A. – 1928. – Vol. 117, № 778. – P. 610–624. https://doi.org/10.1098/rspa.1928.0023
2. Jegerlehner, F. The Anomalous Magnetic Moment of the Muon / F. Jegerlehner. – Springer Cham, 2017. – 693 p. – (Springer Tracts in Modern Physics). https://doi.org/10.1007/978-3-319-63577-4
3. The anomalous magnetic moment of the muon in the Standard Model / T. Aoyama [et al.] // Phys. Rep. – 2020. – Vol. 887. – P. 1–166. https://doi.org/10.1016/j.physrep.2020.07.006
4. Measurement of the fine-structure constant as a test of the Standard Model / R. H. Parker [et al.] // Science. – 2018. – Vol. 360, № 6385. – P. 191–195. https://doi.org/10.1126/science.aap7706
5. Determination of the fine-structure constant with an accuracy of 81 parts per trillion / L. Morel [et al.] // Nature. – 2020. – Vol. 588. – P. 61–65. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2964-7
6. Measurement of the Positive Muon Anomalous Magnetic Moment to 0.46 ppm. / B. Abi [et al.]; (Muon g – 2 Collaboration) // Phys. Rev. Lett. – 2021. – Vol. 126. – ID 141801. – 11 p. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.126.141801
7. Schwinger, J. S. Quantum electrodynamics. III: The electromagnetic properties of the electron: radiative corrections to scattering / J. S. Schwinger // Phys. Rev. – 1949. – Vol. 76. – P. 790–817. https://doi.org/10.1103/PhysRev.76.790
8. Petermann, A. Fourth order magnetic moment of the electron / A. Petermann // Nucl. Phys. – 1958. – Vol. 5. – P. 667– 683. https://doi.org/10.1016/0029-5582(58)90065-8
9. Sommerfield, C. M. Magnetic dipole moment of the electron / C. M. Sommerfield // Phys. Rev. – 1957. – Vol. 107, № 1. – P. 328–329. https://doi.org/10.1103/PhysRev.107.328
10. Laporta, S. High-precision calculation of the 4-loop contribution to the electron g − 2 in QED / S. Laporta // Phys. Lett. – 2017. – Vol. 772. – P. 232–238. https://doi.org/10.1016/j.physletb.2017.06.056
11. Laporta, S. High-precision calculation of the 4-loop QED contribution to the slope of the Dirac form factor / S. Laporta // Phys. Lett. B. – 2020. – Vol. 800. – Art. ID 135137. https://doi.org/10.1016/j.physletb.2019.135137
12. Laporta, S. The analytical contribution of the sixth order graphs with vacuum polarization insertions to the muon (g–2) in QED / S. Laporta // Il Nuovo Cim. A. – 1993. – Vol. 106. – P. 675–683. https://doi.org/10.1007/bf02787236
13. Laporta, S. The analytical contribution of some eighth order graphs containing vacuum polarization insertions to the muon (g−2) in QED / S. Laporta // Phys. Lett. B. – 1993. – Vol. 312, № 4. – P. 495–500. https://doi.org/10.1016/03702693(93)90988-T
14. Friot, S. Asymptotics of Feynman diagrams and the Mellin-Barnes representation / S. Friot, D. Greynat, E. de Rafael // Phys. Lett. B. – 2005. – Vol. 628, № 1–2. – P. 73–84. https://doi.org/10.1016/j.physletb.2005.08.126
15. Aguilar, J. P. Muon anomaly from lepton vacuum polarization and the Mellin-Barnes representation. / J. P. Aguilar, D. Greynat, E. Rafael // Phys. Rev. D. – 2008. – Vol. 77, № 9. – Art. ID 093010. https://doi.org/10.1103/physrevd.77.093010
16. Solovtsova, O. P. Lepton anomaly from QED diagrams with vacuum polarization insertions within the Mellin–Barnes representation / O. P. Solovtsova, V. I. Lashkevich, L. P. Kaptari // Eur. Phys. J. Plus. – 2023. – Vol. 138. – Art. ID 212. https://doi.org/10.1140/epjp/s13360-023-03834-4
17. Lautrup, B. On high order estimates in QED / B. Lautrup // Phys. Lett. B. – 1977. – Vol. 69, № 1. – P. 109–111. https://doi.org/10.1016/0370-2693(77)90145-9
18. Berestetskii, V. B. Concerning the radiative corrections to the mu-meson magnetic moment / V. B. Berestetskii, O. N. Krohnin, A. K. Khlebnikov // J. Exp. Theor. Phys. – 1956. – Vol. 30, № 5. – P. 761–762.
19. Brodsky, S. J. Suggested boson-lepton pair coupling and the anamalous magnetic moment of the muon / S. J. Brodsky, E. de Rafael, // Phys. Rev. – 1968. – Vol. 168. – P. 1620–1622. https://doi.org/10.1103/PhysRev.168.1620
20. Dubovyk, I. Mellin-Barnes Integrals: A Primer on Particle Physics Applications / I. Dubovyk, J. Gluza, G. Somogyi. – Springer Cham, 2022. – 266 p. – (Springer Nature Switzerland AG). https://doi.org/10.1007/978-3-031-14272-7
21. Smirnov, V. A. Analytic Tools for Feynman Integrals / V. A. Smirnov. – Berlin; Heidelberg: Springer, 2012. – 298 p. – (Springer Tracts Mod. Phys.). https://doi.org/10.1007/978-3-642-34886-0
22. Boos, E. E. A method of evaluation massive Feynman diagrams / E. E. Boos, A. I. Davydychev // Theor. Math. Phys. – 1991. – Vol. 89. – P. 1052–1064. https://doi.org/10.1007/bf01016805
23. Lautrup, B. E. Calculation of the sixth-order contribution from the fourth-order vacuum polarization to the difference of the anomalous magnetic moments of muon and electron / B. E. Lautrup, E. de Rafael // Phys. Rev. – 1968. – Vol. 174. – P. 1835–1842. https://doi.org/10.1103/PhysRev.174.1835
24. Laursen, M. L. The n-bubble diagram contribution to g-2 / M. L. Laursen, M. A. Samuel // J. Math. Phys. – 1981. – Vol. 22, № 5. – P. 1114–1126. https://doi.org/10.1063/1.524995
25. Лашкевич, В. И. О вкладах высших порядков в аномальные магнитные моменты лептонов от поляризации вакуума лептонными петлями / В. И. Лашкевич, О. П. Соловцова, О. В. Теряев // Вес. Нац. акад. навук Беларусі. Сер. фіз.-мат. навук. – 2022. – Т. 58, № 4. – С. 412–423. https://doi.org/10.29235/1561-2430-2022-58-4-412-423
26. . CODATA recommended values of the fundamental physical constants: 2018 / E. Tiesinga [et al.] // Rev. Mod. Phys. – 2021. – Vol. 93, № 2. – Art. ID 025010. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.93.025010
27. Laporta, S. Analytical and numerical contributions of some tenth-order graphs containing vacuum polarization insertions to the muon (g−2) in QED / S. Laporta // Phys. Lett. B. – 1994. – Vol. 328, № 3–4. – P. 522–527. https://doi.org/10.1016/0370-2693(94)91513-x
##reviewer.review.form##
Праглядаў: 156
Паслаць артыкул па эл. пошце 