Skip to main content

LUP Student Papers

LUND UNIVERSITY LIBRARIES

Removing QED Feynman diagrams with chirality flow

Preuss Jelvez, Linn LU (2024) FYSK04 20241
Particle and nuclear physics
Department of Physics
Abstract
This thesis explores the simplifications the chirality-flow formalism brings the calculations of scattering amplitudes in massless QED. We explain Feynman diagrams and chirality- flow diagrams to emphasize how the calculations of scattering amplitudes differ. It is studied how applying the chirality-flow formalism simplifies the calculations. The work focuses on calculations with and without external photons, separately. The probability of a diagram contributing to the amplitude is calculated for different cases - including varying the number of photons and fermions. The results from the thesis offers a deeper understanding of interactions in massless QED.
Popular Abstract (Swedish)
Inom partikelfysik, går de teoretiska och experimentella aspekterna hand i hand. För att förstå hur partiklar växelverkar med varandra och kunna förstå experimentella resultat, behövs en teoretisk modell av interaktionerna. Feynmandiagram erbjuder exakt detta, ett verktyg för att simpelt visualisera partikelprocesser. Med Feynmandiagram är det möjligt att förstå vilka processer som är möjliga och räkna ut sannolikheten att de sker, med en så kallad spridningsamplitud. Till varje process existerar det ett eller flera Feynmandiagram som alla inkluderas till beräkningen av spridningsamplituden. Beräkningarna med Feynmandiagram kan bli väldigt komplexa för processer med många partiklar. I ett försök att förenkla beräkningarna, används... (More)
Inom partikelfysik, går de teoretiska och experimentella aspekterna hand i hand. För att förstå hur partiklar växelverkar med varandra och kunna förstå experimentella resultat, behövs en teoretisk modell av interaktionerna. Feynmandiagram erbjuder exakt detta, ett verktyg för att simpelt visualisera partikelprocesser. Med Feynmandiagram är det möjligt att förstå vilka processer som är möjliga och räkna ut sannolikheten att de sker, med en så kallad spridningsamplitud. Till varje process existerar det ett eller flera Feynmandiagram som alla inkluderas till beräkningen av spridningsamplituden. Beräkningarna med Feynmandiagram kan bli väldigt komplexa för processer med många partiklar. I ett försök att förenkla beräkningarna, används kiralitetsflödesformalismen.

Kiralitetsflödesformalismen handlar, förenklat, om att studera hur en partikels höger- och vänsterhänthet ändras när den växelverkar med andra partiklar. Teorin baseras på spinn-helicitet formalismen och ger nya regler för hur olika partiklar representeras grafiskt. Detta genererar nya slags diagram som, likt Feynmandiagram, alla inkluderas i spridningsamplituden. Däremot, minskar antalet bidragande diagram när dessa regler tillämpas, vilket i sin tur förenklar beräkningarna av spridningsamplituden.

Genom att effektivisera beräkningar av spridningsamplituder är det möjligt att studera mer komplexa processer som annars skulle ta för lång tid eller inte vara möjliga. Effektiviseringen gör det möjligt för forskare att utvidga de områden de studerar och bidra till en djupare förståelse av partikelfysik. Att förstå partikelfysik är en fundamental del av att förstå universums byggstenar. Människan har ständigt letat efter svar kring varför och hur universum ser ut som det gör idag. Inom partikelfysik finns det många frågor som inte är besvarade ännu och alla effektiviseringar är ett steg närmare dessa svar. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Preuss Jelvez, Linn LU
supervisor
organization
course
FYSK04 20241
year
type
M2 - Bachelor Degree
subject
language
English
id
9163601
date added to LUP
2024-07-02 11:46:04
date last changed
2024-07-02 11:46:04
@misc{9163601,
  abstract     = {{This thesis explores the simplifications the chirality-flow formalism brings the calculations of scattering amplitudes in massless QED. We explain Feynman diagrams and chirality- flow diagrams to emphasize how the calculations of scattering amplitudes differ. It is studied how applying the chirality-flow formalism simplifies the calculations. The work focuses on calculations with and without external photons, separately. The probability of a diagram contributing to the amplitude is calculated for different cases - including varying the number of photons and fermions. The results from the thesis offers a deeper understanding of interactions in massless QED.}},
  author       = {{Preuss Jelvez, Linn}},
  language     = {{eng}},
  note         = {{Student Paper}},
  title        = {{Removing QED Feynman diagrams with chirality flow}},
  year         = {{2024}},
}