Analytic invariant amplitudes for processes involving photons and particles of arbitrary spin and displaying discrete symmetries

Summary

This paper is devoted to the construction of a complete and minimal set of Lorentz-invariant amplitudes which describe respectively the electromagnetic interaction of a photon and of a hadron of spins, the electromagnetic decay of a hadron of spinr into a photon and a hadron of spins, the inelastic photoproduction of a pion on a target of spinr and the Compton effect on a hadronic target of spins; these amplitudes are free of kinematical zeros and singularities and transform in a trivial fashion under discrete symmetries; finally the expressions of the transition amplitudes for these processes and interactions in terms of the invariant amplitudes satisfy transversality and current conservation.

Riassunto

Questo articolo è dedicato alla çostruzione di un insieme completo e minimo di ampiezze invarianti secondo Lorentz che descrivono, rispettivamente, l'interazione elettromagnetica di un fotone ed un adrone di spins, il decadimento elettromagnetico di un adrone di spinr in un fotone ed un adrone di spins, la fotoproduzione anelastica di un pione su un bersaglio di spinr e l'effetto Compton su un bersaglio adronico di spins; queste ampiezze sono prive di zeri e singolarità cinematiche e si trasformano in modo banale rispetto alle simmetrie discrete; infine le espressioni delle ampiezze di transizione per questi processi ed interazioni in termini delle ampiezze invarianti soddisfano la trasversalità e la conservazione della corrente.

Резюме

Эта статья посвящена конструированию полной и минимальной системы Лорентц-инвариантных амплитуд, которые описывают соответственно электромагнитное взаимодействие фотона и адрона со спиномs, электромагнитный распад адрона со спиномr в фотон и адрон со спиномs, неупругое фоторождение пиона на мишени со спиномr и эффект Комптона на адронной мишени со спиномs. Эти амплитуды свободны от кинематических нулей и сингулярностей и преобразуются тривиальным образом относительно дискретных симметрий. Наконец, выражения для амплитуд перехода для этих процессов и взаимодействий в терминах инвариантных амплитуд удовлетворяют трансверсальности и сохранению тока.