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Gauge checks, consistency of approximation schemes and numerical evaluation of realistic scattering amplitudes

Schwinn, Christian :
Gauge checks, consistency of approximation schemes and numerical evaluation of realistic scattering amplitudes.
[Online-Edition]
TU Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2003)

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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Gauge checks, consistency of approximation schemes and numerical evaluation of realistic scattering amplitudes
Language: English
Abstract:

In this work we discuss both theoretical tools to verify gauge invariance in numerical calculations of cross sections and the consistency of approximation schemes used in realistic calculations. We determine a finite set of Ward Identities for 4 point scattering amplitudes that is sufficient to verify the correct implementation of Feynman rules of a spontaneously broken gauge theory in a model independent way. These identities have been implemented in the matrix element generator O'Mega and have been used to verify the implementation of the complete standard Model in Rξ gauge. As a theoretical tool, we derive a new identity for vertex functions with several momentum contractions. The problem of the consistency of approximation schemes in tree level calculations is discussed in the last part of this work. We determine the gauge invariance classes of spontaneously broken gauge theories, providing a new proof for the formalism of gauge and flavor flips. The schemes for finite width effects that have been implemented in O'Mega are reviewed. As a comparison with existing calcuations, we study the consistency of these schemes in the process e-e+→ e- νe u dbar. The violations of gauge invariance caused by the introduction of running coupling constants are analyzed.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
Diese Arbeit beschäftigt sich mit theoretischen Werkzeugen zur Überprüfung von Eichinvarianz in numerischen Berechnungen von Streuquerschnitten sowie mit der Konsistenz von Näherungsschemata, die in realistischen Rechnungen angewendet werden. Ein endlicher Satz von Ward Identitäten von 4 Punkt Streuamplituden wird bestimmt, der es erlaubt, die korrekte Implementierung der Feynmanregeln einer spontan gebrochenen Eichtheorie modellunabhängig zu verifizieren. Diese Identitäten wruden in den Matrixelementgenerator O'Mega implementiert und zur Überprüfung der Implementierung des vollständigen Standardmodells in Rξ Eichung benutzt. Als theoretisches Hilfsmittel wird eine neue Identität für Vertexfunktionen mit mehreren Impulskontraktionen hergeleitet. Im letzten Teil der Arbeit wird das Problem der Konsistenz von Näherungen in tree-level Rechnungen diskutiert. Wir bestimmen die Eichinvarianzklassen in spontan gebrochenen Eichtheorien und geben einen neuen Beweis des Formalismus der Eich- und Flavorflips. Die in O'Mega implementierten Schemata zur Behandlung endlicher Zerfallsbreiten werden vorgestellt. Zum Vergleich mit existierenden Rechnungen untersuchen wir die Konsistenz dieser Schemata im Prozess e-e+→ e- νe. Verletzungen der Eichinvarianz durch die Einführung laufender Kopplunskonstanten werden analysiert.German
Divisions: Fachbereich Physik
Date Deposited: 17 Oct 2008 09:21
Last Modified: 07 Dec 2012 11:49
Official URL: http://elib.tu-darmstadt.de/diss/000345
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-3451
License: Simple publication rights for ULB
Referees: Manakos, Prof. Dr. Panagiotis and Grewe, Prof. Dr. Norbert
Advisors: Manakos, Prof. Dr. Panagiotis
Refereed: 23 June 2003
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/345
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