برهم کنش های ذرات بنیادی در حضور میدان زمینه

در این رساله به مطالعه میدان مغناطیسی و فضا-زمان ناجابجایی به عنوان میدان های زمینه خواهیم پرداخت. بعد از مروری کوتاه بر کارهای نظری صورت گرفته در فضا ناجابجایی به خصوص بازبهنجارپذیری الکترودینامیک کوانتومی qed و مشکل آزادی مجانبی تابع بتا، نشان می دهیم که در نظر گرفتن qcd در کنار qed در فضای ناجابجایی باعث می شود تابع بتا توانایی داشتن مقادیر صفر، مثبت و منفی داشته باشد. از طرفی وجود میدان مغناطیسی با اندازه ها و در مکانهای متنوع در عالم منجر به پیدایش مطالعات متنوع و ارزشمندی در حوزه های مختلف فیزیک گردیده است. اما به دلیل وجود مشکلات محاسباتی و کوچک بودن اثرات میدان مغناطیسی، تاثیرات میدان مغناطیسی روی برهمکنشهای مختلف کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در قسمت مرتبط با میدان مغناطیسی به مطالعه و محاسبه اثر میدان مغناطیسی قوی، معمولی و ضعیف در چند دستگاه فیزیکی میپردازیم. حضور میدان مغناطیسی بزرگ تا مرتبه 18^10 گوس در ستاره ی نوترونی تایید شده است که ما به بررسی اثرات احتمالی این میدان بزرگ بر نحوی توزیع نوکلئونهاو الکترونها بعنوان ذرات تشکیل دهنده ی ستاره نوترونی میپردازیم و نشان میدهیم که این میدان منجر به کاهش نسبت تعداد نوترونها به پروتونها در مقایسه با مورد بدون میدان میگردد همچنین پتانسیل و میدان الکتریکی درون ستاره نوترونی با کمک گرفتن از معادله توماس-فرمی محاسبه شده و اثر میدان مغناطیسی بر این کمیتها بررسی میشود که نشان از افزایش میدان الکتریکی در سطح ستاره نوترونی دارد. در ادامه مروری کوتاه بر مرحله سرد شدن ستاره نوترونی داریم سپس اثرات میدان مغناطیسی بر یکی از مهمترین فرآیندهای دخیل در سرد شدن ستاره نوترونی (یعنی پراکندگی هسته-هسته با تابش ترمزی نوترینو)را محاسبه میکنیم و نشان میدهیم در حضور میدان مغناطیسی آهنگ سرد شدن ستاره نوترونی افزایش می یابد. در ادامه به بررسی میدانهای مغناطیسی کوچک در حد نانوگوس میپردازیم و نشان میدهیم میدان مغناطیسی بسیار کوچک حاضر در دوره بازترکیب منجر به تولید قطبش دایره ایی برای فوتونهای تابش زمینه کیهانی cmbمیشودکه این نتجه برای پیدا کردن سهم اثرات فیزیک جدید در تولید قطبش دایره ایی cmb بسیار حائز اهمیت می باشد. در نهایت اثرات میدان مغناطیسی معمولی (در حدود چند تسلا)حاضر در آزمایش اندازه گیری فاکتور بر مقدار فاکتور زیرومغناطیسی الکترون و میون را محاسبه می کنیم و نشان می دهیم تصحیحات ناشی از این میدان مغناطیسی برای فاکتور ژیرومغناطیسی الکترون در حدود {12-}^10 و برای میون{9-}^10 در حدود می باشد این مقادیر بسیار نزدیک به اختلاف مقادیر تجربی و نظری این کمیت ها می باشد که نتیجه بسیار مهم و چشم گیری می باشد.