Warum ist in der QED der Prozess e−+e+↔γe−+e+↔γe^- + e^+\leftrightarrow\gamma auf der Schale verboten?

QED hat einen Scheitelpunkt, der ein einzelnes Photon an zwei Fermionen koppelt. Dieser Scheitelpunkt beschreibt die Vernichtung eines Elektron-Positron-Paares in ein Photon. Warum ist dieser Prozess verboten, wenn alle drei Teilchen auf der Schale sind?

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(Ich nehme fortan an C = = 1 .) Es ist durch das Vier-Impuls-Erhaltungsgesetz verboten . Versetzen Sie sich in den Bezugsrahmen des Massezentrums der beiden massiven Teilchen (Elektron und Positron). Dort P e e ¯ = ( 2 E , 0 ) mit E M e > 0 . Nur weil der Viererimpuls erhalten bleibt, muss dieser Viererimpuls derselbe sein wie der des Photons: P v = ( k , k ) . So k = 2 E Und k = 0 . Da für das Photon k = | k | , die beiden Bedingungen können nicht gleichzeitig gelten und die Vierer-Impuls-Erhaltung wird verletzt. Mindestens einer der drei Partikel muss virtuell sein .

Kann man hier auch den Satz von Furry verwenden , um zu zeigen, dass die Amplitude Null ist?
Nein, Liebeslernen, das kann man nicht. Bei Furrys Theorem geht es nur um die Erwartung des Produkts von Strömen - und man braucht sowohl die Erzeugung eines Stroms (des Elektrons und des Positrons Dirac-Operator) als auch eines Photons. Der "dynamische Anteil" der Amplitude hinter diesem verbotenen Vorgang verschwindet nicht wirklich; es ist lediglich der kinematische Teil – einer, der nur von den Impulsen abhängt – der aus den von Valter beschriebenen Gründen verschwindet.