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Teoría de la perturbación QFT

Me gustaría aclarar la siguiente declaración:

Teoría de la perturbación (PT) en QFT se deriva con varios supuestos tales como: adiabático interacción, el espectro es limitado hacia abajo...

Esta declaración sé de mi maestro y por lo tanto no es una declaración completa. Pero no entiendo donde puedo encontrar este conceptuales detalles. En Peskin-Shroeder discusión detallada se omite y hay sólo implícita menciones de la PT supuestos. Alguien me puede ayudar a encontrar estos conceptual detalles? Me refiero a la lista de supuestos para el PT en QFT.

Como yo lo entiendo, algunas de estas hipótesis son

  1. el espectro es limitado hacia abajo (que puede ser capturado durante la derivación de PT en P&S)
  2. adiabático de conmutación on/off de la interacción (guarentees que toda la evolución del sistema no es más que la fase de factor de $e^{iL}$)

Entonces, me pueden provenir también de PT para QFT de la ruta integral, la ampliación de la exp en serie por constantes de acoplamiento. Y con este enfoque, no veo dónde los supuestos que aparecen. De hecho, puedo obtener todas las funciones de correlación (conectado, desconectado, amputados conectado) de la sean específicos de la generación funcionales y no hay ninguna hipótesis en esta derivación. ¿Cómo puedo ver los supuestos durante la derivación de PT con la ruta integral?

7voto

sid Puntos 41

No hay ninguna (general) riguroso que no perturbativa de la definición de un QFT, por lo que no hay pruebas rigurosas de la teoría de la perturbación. Por lo tanto, no tiene sentido afirmar que la expansión perturbativa descansa sobre algunos analítica supuestos. Se basa en suposiciones, porque no se deriva de nada. No hay nada "más fundamental" que, cuando se expande en el poder de la serie, los rendimientos de una perturbativa de QFT. Dicho esto, se puede proceder de la siguiente manera:

  1. Definir un QFT a través de su perturbativa de la serie (es decir, la aproximación causal si quieres ser matemáticamente riguroso). Aquí, y cuando se considera como un poder formal de la serie, la expansión perturbativa está bien definido, independientemente de cualquier analítica de las propiedades de la Hamiltoniana, por lo que esencialmente no hay condiciones a los operadores.

  2. Se analiza el problema en el estándar de gestión de calidad (unidimensional QFT, si usted: el único espacio-tiempo de coordenadas es el tiempo), y asumir que el mismo formalismo debe mantener en la QFT, siempre que, finalmente, encontrar una buena formulación. Un canónica de referencia para una rigurosa teoría de la perturbación en QM es Kato de la Perturbación Theoryfor Lineal de los Operadores. Es una dura ruta, para divertirse si quieres ir allí; no hay garantía de que encontrará lo que está buscando, pero es difícil imaginar que no va a encontrar nada más explícito que este.

  3. Algunos muy específicos (de dimensiones inferiores) QFTs han sido construidos con rigor, desde donde el perturbativa de la expansión puede ser derivado. El ejemplo canónico es Glimm & Jaffe la física Cuántica: Una funcional Integral del punto de vista. Aquí, los autores acuerdo con dos dimensiones (Euclidiana) $\phi^4$ teoría, que tiene la llave de la propiedad que normal-ordenar es todo lo que necesitas para hacerla finita. Por lo tanto, usted no puede realmente la esperanza de extraer conclusiones generales a partir de este ejemplo, pero, lamentablemente, no tenemos muchos más riguroso (interacción) QFTs que pueden ser analizadas de forma explícita.

Por último, permítanme mencionar que una heurística razón de las condiciones en que el OP se asume generalmente es el llamado de Gell-Mann y Baja teorema, que a veces se utiliza para justificar la teoría de la perturbación. Este teorema requiere el espectro a ser delimitada desde abajo, y que las interacciones se enciende y se apaga adiabático.

4voto

Giacomo Verticale Puntos 1035

El supuesto de la validez de una teoría de la perturbación en la mecánica cuántica es que el Hamiltoniano de la interacción de la teoría difiere de la teoría de la libre alrededor de la cual la perturbación se realiza por un número relativamente compacto plazo (véase el tratado de Reed y Simon), y que la interacción de la fuerza (el multiplicador de este término) es lo suficientemente pequeño. [Esto requiere como una condición necesaria para que el espectro es limitado desde abajo (desde el de la libre teoría es), y una manera de proceder técnicamente es por el cambio de las interacciones en y fuera adiabático, lo que explica el comentario de su maestro.]

En relativista, la teoría cuántica de campos, la desviación forma un campo libre es no darse por una relativamente compacto plazo, haciendo que la teoría de la perturbación estrictamente hablando inaplicable. Esto demuestra por el hecho de que todos los términos en la serie de perturbaciones excepción de los correspondientes a los diagramas de árbol divergen, por tanto, dar sentido a los resultados.

Lo que se hace, en cambio, es truncar la teoría de campo de uso de algunos de disco duro o suave de corte en algunos escala de la energía $\Lambda$, hacer teoría de la perturbación en la truncada nivel (para el cual la hipótesis anterior se puede probar en algunos casos), y, a continuación, ajustar la interacción constantes como una función de la $\Lambda$ de tal manera que el orden por el orden, el límite de $\Lambda\to\infty$ puede ser tomado. Esto le da un normaliza serie de perturbaciones que se utiliza para extraer físico de la información, el uso de la heurística resummations y otros trucos. No se dice nada sobre la convergencia de la serie, que en 4D es raro, incluso después de Borel de totalización. La formal normaliza serie de perturbación existe aun cuando el Hamiltoniano es acotada por debajo, a pesar de que tal teoría (por ejemplo, $\phi^3$ en 4 dimensiones) no tiene ninguna sensible interpretación física y se utiliza solo para los juguetes de los cálculos para obtener la práctica.

En la causal teoría de la perturbación se evita el noncovariant truncamientos trabajando con los axiomas de la S-matriz que se muestra a continuación, para ser válido por el poder formal de la serie en términos de un matemático bien definido de la construcción mediante una cuidadosa distribución de dividir. Esto le da a la misma perturbación de la serie, pero sin la necesidad de tener límites (y, por tanto, evitando tener que desplazarse a través de Landau polos cuando resumming la serie). De nuevo, no se dice nada sobre la convergencia de la serie.

En el camino enfoque integral, que comienza con un matemáticamente definida la ruta integral (que simplemente ignora todo posiblemente sea necesario supuestos) y funciona con reglas formales válido para datos discretos variantes donde el espacio-tiempo es sustituido por un conjunto finito de puntos, pretendiendo que ellos siguen siendo válidos para una supuesta funcional integral en Euclidiana o espacio de Minkowski-tiempo. Esto explica por qué uno no puede ver las hipótesis durante la derivación de la teoría de la perturbación con la ruta integral.

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