Krisztian  Peters, Dissertation, Fachbereich Physik der Universität Hamburg, 2004 :

"Korrekturen Höherer Ordnung zur Vektorboson Streuung bei Kleinen Streuwinkeln"


"Higher Order Corrections to Vector Boson Scattering at Small Scattering Angles"



Schlagwörter: particle scattering, higher order corrections, electroweak theory, QCD, resummation
PACS : 10.; 13.; 13.90
Volltext

Summary

Kurzfassung

In der vorliegenden Arbeit werden Korrekturen höherer Ordnung für Vektorboson Streuung untersucht. Diese sind resummierte QCD und elektroschwache Korrekturen bei kleinen Streuwinkeln. QDC Beiträge entstehen indem Vektorbosonen in ein Quark-Antiquark Paar dissoziieren. Diese Dipole wechselwirken anschliessend durch Austausch von Gluonen. Diese Untersuchung beinhaltet die Berechnung der Impact-Faktoren und Wellenfunktionen in nicht-forwärts Richtung im Dipolformalismus.Ausdrücke für den Beitrag niedrigster Ordnung und für die Leading-Log-BFKL-Amplitude werden präsentiert. Insbesondere werden numerische Resultate für den Prozess γγ->ZZ diskutiert. Korrekturen resultierend aus der Leading-Log-BFKL-Amplitude sind bereits bei Energien von 1 TeV im Prozentbereich zu finden und sie steigen mit der Energie. Im zweiten Teil der Arbeit beginnen wir ein Resummationsprogramm führender Logarithmen im elektroschwachen Sektor bei kleinen Streuwinkeln. Der erste Schritt war die Zerlegung der Leading-Log elektroschwachen Beiträge nach t-Kanal Isospin Zuständen bis zur Zwei-Loop-Ordnung. Wir leiteten eine Integralgleichung her, die die neutralen Isospin-1 Beiträge zu allen Ordnungen aufsummiert und einem Bootstrap Schema genügt. Diese Bootstrap Gleichung zeigt die Selbstkonsistenz unserer Rechnung. Wir haben drei Regge Trajektorien gefunden, neben dem W-Boson Trajektorien eine dritte im neutralen Kanal, die aufgrund der richtigen Mischung von Photon und Z-Boson Zuständen entsteht.

Titel

Kurzfassung

Summary

In the following thesis we investigate higher order corrections to electroweak vector boson scattering. These are resummed QCD and electroweak corrections at small scattering angles. QCD corrections are present since, from the perturbative analysis, the vector bosons may dissociate into quark-antiquark pairs giving rise to colour dipoles. These dipoles interact through gluon exchanges.This investigation involves the computation of the nonforward impact factors and wave functions in the dipole formalism, where we give a physical interpretation as well. We present expressions for the lowest order QCD scattering amplitude and for the leading logarithmic BFKL amplitude. Particularly we discuss numerical results for the process γγ->ZZ. We estimate QCD corrections to the cross section resulting from the interference with the electroweak ones. These are from the leading log BFKL amplitude of the order of a few percent close to the forward region already at the 1 TeV energy range and rise with the scattering energy. We also consider the helicity non-conserving cases in which the QCD corrections relative to the electroweak part of the amplitude strongly rise with energy. In the second part of the thesis we start a resummation programme for leading logarithms in the electroweak sector at small scattering angles. The first step is the decomposition of leading log electroweak contributions in terms of t-channel isospin states up to the two loop level. We establish an integral equation which resums the neutral isospin-1 contributions to all orders and fulfil a certain bootstrap relation showing the self-consistency of our investigations. We found three Regge trajectories accounting for the theory, beside the W boson trajectories a third one for the neutral channel emerging due to an appropriate mixing of photon and Z boson states.
The stray fields of