Modern amplitude methods for fundamental interactions

Abstract

Předkládaná práce využívá technik moderních amplitudových metod na studium kvan- tové elektrodynamiky, teorie, která nebyla těmito metodami příliš prozkoumána. Nejprve se zaměříme na maximálně helicitu narušující amplitudy v nehmotné elektrodynamice. Vzorce pro libovolný počet fotonů jsou odvozeny pro specifické procesy. Tyto výsledky jsou dopočteny v teoriích se spinory, skaláry a vektory. Na konec se zaměříme na rozptyl fotonů pomocí zobecněné unitarity na jedné smyčce. Všechny tyto výpočty jsou prove- deny pouze pomocí symetrií a analytických vlastností amplitud bez nutnosti znalosti akce a využití Feynmanových pravidel. 1

In this work the toolbox of modern amplitude methods is used to examine a theory that has been mostly neglected quantum electrodynamics. At first we focus on maximum helicity violating (MHV) amplitudes in massless electrodynamics. Formulas for arbitrary number of external photons for some processes are presented. We present this derivation for spinor, scalar and vector electrodynamics through recursion relations. In the end photon-photon scattering is calculated through generalized unitarity at 1-loop. All of these calculations are performed by invoking symmetries and analytical properties of amplitudes without the need to look at action or Feynman rules. 1