Çarpışma Süreçlerinde Polarizasyon Korelasyonlarının Analizi

Bu tez çalışmasında spin polarizasyon korelasyonlarının yüksek enerji fiziğindeki öneminden hareketle, bu kuantum mekaniksel olguların çeşitli süreçlerdeki etkileri, farklı yöntemlerle incelenmiştir. Tezde ilk aşamada göreli parçacıkların davranışlarını tasvir eden Dirac denkleminin yapısal özelliklerinin incelenmesinin ardından helisite ve kiralite kavramları irdelendi. Bu özellikler kullanılarak helisite izdüşüm operatörleri türetildi. Kuantum elektrodinamiği (QED) çerçevesinde müon çiftinin oluşum sürecinde spin polarizasyonları helisite spinörleri ve izdüşüm operatörleri kullanılarak incelendi. Yapılan hesaplamalar sonucunda helisitenin spin etkilerini açık bir şekilde gösterdiği ve QED’nin kiraliteyi koruduğu sonucuna varıldı. Bir sonraki aşamada kuantum alanlar kuramı (QFT) çerçevesinde temel süreçler olan, çift yok oluş, M􏰱øller saçılması, Bhahba saçılması ve elektrozayıf müon çiftinin oluşum süreci için spin polarizasyon etkileri incelendi. Spin polarizasyon korelasyonları, Bell eşitsizliği aracılığıyla test edildi ve her sürecin eşitsizliği ihlal ettiği sonucuna varıldı. Farklı bir süreç olarak spin polarize elektron-nötrino saçılımında spin polarizasyon etkileri, spin polarizasyon açıları üzerinden tanımlanan asimetriye bakılarak incelendi. Nötrinonun Standart Model’deki (SM) sol-elli kiralite ve negatif helisite hali kısıtlamaları kaldırıldığında, bir başka deyişle kütleli nötrinolar için en genel spin yönelimlerinin olduğu durumlarda belli açı değerleri için elektron-elektron nötrinosu saçılma sürecinde sıfırdan farklı tesir kesiti ve sıfır ile bir aralığında spin asimetrilerinin olabileceği görüldü.