基本介绍

文集主要是整理了振幅计算的基础知识并计算了六个基本量子电动力学过程的低阶树图的振幅，其中包括Mott散射、Moller散射、Bhabha散射、Compton散射、对产生和对湮灭过程。

量子电动力学(Quantum Electrodynamics，简称QED)是描述电磁相互作用的相对论性量子场理论(Quantum Filed Theory，简称QFT)，分别由朝永振一郎、Schwinger和Feynman独立创立，三人于1965年获诺贝尔物理学奖。其中Feynman的计算方法是基于自己创立的Feynman图，朝永振一郎和Schwinger的计算方法是基于量子场论和算符，但是Dyson证明两种方法是一致的。

基本量子电动力学过程(Basic Quantum Electrodynamics Process，这里简称BQEDP)是指正负电子、正反子以及光子的弹性与非弹性散射过程，其中包括Mott散射、Moller散射、Bhabha散射、Compton散射、对湮灭和对产生过程。

此次计算主要是基于Feynman图进行振幅计算，为了更方便理解这种算法，首先需要介绍一些基础概念，但并不是从ABC开始讲起，而是在基本狭义相对论(Special Relativity，简称SR)和量子力学(Quantum Mechanics，简称QM)基础上介绍其他的基础内容。由于BQEDP中的粒子运动速度快，需要使用狭义相对论，而在相对论运动学计算中如果使用协变坐标和逆变坐标就变的很简便，所以首先介绍协变坐标和逆变坐标的运算；BQEDP中的电子和子是自旋为的费米子，描述费米子的波动方程是Dirac方程；光子是自旋为的玻色子，描述光子的波动方程是Klein-Gordon方程；随后介绍Feynman图、利用Feynman图计算振幅需要的Feynman规则、利用振幅计算衰变宽度和散射截面的Fermi黄金规则、计算过程中需要Casimir技巧等计算散射振幅的规则和技巧；最后分别计算六个BQEDP的散射振幅并进行讨论。