Teoria cinética quiral a partir da teoria de campos efetiva em shell: Derivação dos termos de colisão

Mostramos que a teoria efetiva em shell (OSEFT) é a contraparte da teoria quântica de campos de uma diagonalização de Foldy-Wouthuysen da mecânica quântica relativística para férmions sem massa. Assim, está isenta das oscilações de Zitterbewegung que resultariam em um significado mal definido para a abordagem de transporte semiclassica em distâncias curtas se derivada da imagem pura de Dirac. Apresentamos uma derivação detalhada dos termos de colisão na teoria cinética quiral usando a OSEFT. Integrais de colisão são derivadas até a ordem 1/E, onde E é a energia de um férmion em shell. Nesta ordem, os termos de colisão dependem do tensor de spin do férmion, e na presença de desequilíbrio quiral, descreve como um férmion sem massa de uma determinada helicidade interage de maneira diferente com os fótons transversais de polarização circular diferente. Para corroborar nossos resultados, verificamos que eles nos permitem reproduzir a taxa de decaimento do férmion em um plasma ultradegenerado com um desequilíbrio quiral calculado diretamente da QED.