基于Feynman路径积分的离壳量子场论研究与粒子散射分析

本文主要探讨的是"基于相对论路径积分的离壳量子场论研究"，由作者王建亮进行。这项研究是建立在费曼路径积分理论的基础之上，特别关注一种特殊的传播函数作为核心分析工具。作者首先从这个传播函数出发，通过理论推导，成功地得到了与其相关的微分方程。这个微分方程对于理解场与麦克斯韦场的耦合系统至关重要，因为它为描述这种物理现象提供了数学基础。 研究的核心内容是构建了一个S矩阵，这是一个在量子场论中用于描述初始状态和最终状态之间的相互作用的重要概念。通过这个S矩阵，作者探讨了标量粒子（如光子或无质量的基本粒子）与麦克斯韦场的交互作用，具体包括Rutherford散射、Compton散射、轫致辐射和Møller散射等过程。这些散射过程是量子电动力学中的基本现象，对于理解粒子在电磁场中的行为极其关键。 值得注意的是，文中提到的Rutherford散射公式在量子场论中被用来计算带电粒子与固定靶的碰撞概率，Compton散射则涉及到光子与电子的相互作用，而bremsstrahlung（轫致辐射）是粒子在加速过程中发出电磁辐射的现象，Møller散射则是两个高能电子之间的弹性碰撞。作者计算出的微分截面，即这些过程发生的概率密度，表明在最低阶下，他们的结果与传统标量量子电动力学（Scalar Quantum Electrodynamics, scalar QED）的理论预测是一致的，这验证了所采用的路径积分方法的有效性。 因此，本文不仅深化了对量子场论的理解，特别是离壳性质的研究，还提供了一种新的计算手段来处理这些经典物理问题，有助于拓展我们对量子粒子行为在相对论框架下的认识。该研究的发表于《paper.edu.cn》网站，具有一定的学术首发性质，其工作对于理论物理学领域尤其是量子力学和粒子物理学的发展具有重要贡献。