Unitaritätsgrenze für Dunkle Materie: S-Matrix - Unitarität und ihre Konsequenzen

Linktabelle

• Zusammenfassung und Einleitung
• S-Matrix: Unitarität und ihre Konsequenzen
• Vernichtung dunkler Materie und Unitaritätsgrenze
• Niedertemperatur-Wiedererwärmung
• Einfrieren mit Niedertemperatur-Wiedererwärmung
• Zusammenfassung und Schlussfolgerung
• Danksagungen und Referenzen

2. S-Matrix: Unitarität und ihre Konsequenzen

Der Einfachheit halber konzentrieren wir uns hier auf die Kollisionen nichtidentischer Teilchen mit Spin 0. Der Fall anderer Spins kann jedoch einfach verallgemeinert werden, indem man Ref. [13, 114] verwendet. Wir führen die Basistransformation von den Impulseigenzuständen zu einem allgemeinen Basiszustand durch, indem wir Rotationsinvarianz verwenden.

Nun ermitteln wir den Gesamtquerschnitt, also die Summe der elastischen und unelastischen Querschnitte, im Kanal n mithilfe des optischen Theorems in Gl. (2.1) und des allgemeinen Ausdrucks des Matrixelements in Gl. (2.2).

Dann kann man den unelastischen Querschnitt leicht ermitteln, indem man den elastischen Querschnitt in Gl. (2.3) vom Gesamtquerschnitt in Gl. (2.4) abzieht.

Abschließend weisen wir darauf hin, dass bei Kollisionen identischer Teilchen ein zusätzlicher Multiplikationsfaktor von 2 im Wirkungsquerschnitt erforderlich ist, um eine Doppelzählung zu vermeiden [114].