Summary
We present the details of our calculation of three-photon virtual-annihilation contributions to the ground-state triplet-singlet (hyperfine) splitting in positronium. The result is obtained in an analytic form to ordermα 6(α 4 R ∞) and constitutes a contribution of − 0.91 MHz to the hyperfine interval. Potential infra-red (lnα) contributions, which appear at intermediate stages of the calculation, are shown to cancel and the gauge invariance of the result is demonstrated.
Riassunto
Si presentano dettagliatamente i calcoli dei contributi della annichilazione virtuale a tre fotoni alla separazione (iperfine) tripletto-singoletto dello stato fondamentale nel positronio. Si ottiene il risultato in una forma analitica all’ordinemα 6(α 4 R ∞) che costituisce un contributo di −0.91 MHz all’intervallo iperfine. Si mostra che i contributi potenziali nell’infrarosso (lnα), che compaiono a stadi intermedi del calcolo, si eliminano e si dimostra l’invarianza di gauge del risultato.
Реэюме
Предлагается подробное вычисление вкладов трехфотонной виртуальной аннигиляции в триплет-синглетное (сверхтонкое) расшепление основного состояния в поэитронии. Реэультат получен в аналитическом видеmα 6(α 4 R ∞) и представляет вклад −0.91 МГц в сверхтонкое расшепление. Покаэывается, что инфракрасные (lnα) вклады, которые воэникают на промежуточных стадиях вычисления, вэаимно уничтожаются. Отмечается калибровочная инвариантность полученного реэультата.
Similar content being viewed by others
References
E. E. Salpeter andH. A. Bethe:Phys. Rev.,84, 1232 (1951).
R. Karplus andA. Klein:Phys. Rev.,87, 848 (1952).
T. Fulton andP. C. Martin:Phys. Rev.,93, 903 (1954);95, 811 (1954).
M. Deutsch andS. C. Brown:Phys. Rev.,85, 1047 (1952);M. Deutsch:Phys. Rev.,87, 212 (1952) (T).
A. P. Mills jr.,S. Berko andK. F. Canter:Phys. Rev. Lett.,34, 1541 (1975).
T. Fulton, D. A. Owen andW. W. Repko:Phys. Rev. Lett.,24, 1035 (1970);Phys. Rev. A,4, 1802 (1971).
R. Barbieri, P. Christillin andE. Remiddi:Phys. Lett.,43 B, 411 (1973);D. A. Owen:Phys. Rev. Lett.,30, 887 (1973).
V. K. Cung, T. Fulton, W. W. Repko andD. Schnitzler:Ann. of Phys.,96, 261 (1976).
R. Barbieri andE. Remiddi:Phys. Lett.,65 B, 258 (1976).
G. P. Lepage: SLAC-PUB-1900 (1977).
T. Fulton:Phys. Rev. A,7, 377 (1973).
P. O. Egan, W. E. Frieze, V. W. Hughes andM. H. Yam:Phys. Lett.,54 A, 412 (1975).
A. P. Mills jr. andG. H. Bearman:Phys. Rev. Lett.,34, 246 (1975).
V. K. Cung, A. Devoto, T. Fulton andW. W. Repko:Phys. Lett.,68 B, 474 (1977).
J. M. Jauch andF. Rohrlich:Theory of Photons and Electrons, 2nd edition (Berlin, 1976), p. 286.
R. E. Cutkowsky:Journ. Math. Phys.,1, 429 (1960).
R. Barbieri, J. A. Mignaco andE. Remiddi:Nuovo Cimento,11 A, 824 (1972).
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Supported in part by the National Science Foundation.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Cung, V.K., Devoto, A., Fulton, T. et al. Orderα 2 corrections to the positronium hyperfine interval arising from three-photon virtual annihilation. Nuov Cim A 43, 643–657 (1978). https://doi.org/10.1007/BF02730349
Received:
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF02730349