Файл: Садовский М.В. Квантовая теория поля. Часть 1.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.06.2024

Просмотров: 494

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
j (x) = eua(p2) a ua(p1)ei(p2;p1)x

108

¯® ª®­¥ç­ë¬ ¯®«ïਧ æ¨ï¬. «ï í⮣® áãé¥áâ¢ã¥â à §à ¡®â ­­ë© ¯¯ à â, ¨á¯®«ì§ãî騩 ï¢­ë© ¢¨¤ ᯨ­®à®¢ u(p) ¨ ᢮©á⢠¬ âà¨æ ¨à ª . ë ®¯ãá⨬ ᮮ⢥âáâ¢ãî騥 â¥å­¨ç¥áª¨¥ ¤¥â «¨, ª®â®àë¥ ¬®¦­® ­ ©â¨, ­ ¯à¨¬¥à, ¢ [5] ¨«¨ ¢ [1]. ª®­¥ç­®¬ ¨â®£¥, ¨§ (4.80) ¬®¦­® ¯®«ãç¨âì à¥- «ï⨢¨áâ᪨© ¢ ਠ­â ä®à¬ã«ë ¥§¥àä®à¤ (ä®à¬ã«ã ®ââ ) ¤«ï ¤¨ää¥à¥­æ¨ «ì­®£® á¥ç¥­¨ï

à áá¥ï­¨ï ¢ í«¥¬¥­â ⥫¥á­®£® 㣫

d [5]:

1 ; v2 sin2

 

 

 

d

=

Z2e4

 

(4.81)

d

4p2v2 sin4

 

 

2

 

2

 

£¤¥ ã竨 jp1 ; p2j = 2jpjsin =2, £¤¥ { 㣮« à áá¥ï­¨ï, ¨ ¢¢¥«¨ ᪮à®áâì v = jpj=E.

 

¤ ç ¤¢ãå ç áâ¨æ.

᫨ ¢ë¡à âì «®à¥­æ¥¢áªãî ª «¨¡à®¢ªã, â® ãà ¢­¥­¨¥ ªá¢¥«« ¤«ï ¯®â¥­æ¨ - «®¢, ª ª ¬ë ¢¨¤¥«¨, ¯à¨­¨¬ ¥â ¢¨¤:

A = 4 j

â® ãà ¢­¥­¨¥ «¥£ª® à¥è¨âì á ¯®¬®éìî ä㭪樨 ਭ ãà ¢­¥­¨¥¬:

2D+(2; 1) = 4 (2; 1)஢®¤ï ®ç¥¢¨¤­ë¥ ¯à¥®¡à §®¢ ­¨ï ãàì¥ ¨¬¥¥¬:

4

Z

1

D+(2; 1) = ;

 

d4keik(x2;x1)

 

(2 4)

k2 + i

(4.82) D+, ª®â®àãî ®¯à¥¤¥«¨¬

(4.83)

! +0 (4.84)

® áãé¥áâ¢ã, á â®ç­®áâìî ¤® ª®­áâ ­âë ¨ §­ ª , íâ® ¢ëà ¦¥­¨¥ ᮢ¯ ¤ ¥â á ¨­â¥- £à «®¬ I+ ¨§ (4.40), ¥á«¨ ¢ ­¥¬ ¯®«®¦¨âì ¤®®¯à¥¤¥«¥­­ãî, ᮣ« á­® (4.44) ¬ ááã m = 0. ¥¯¥àì ¬ë ¬®¦¥¬ § ¯¨á âì à¥è¥­¨¥ (4.82) ¢ ¯à ªâ¨ç¥áª¨ ®ç¥¢¨¤­®¬ ¢¨¤¥:

A (2) = Z d4x1D(2; 1)j (1)

(4.85)

¤¥бм ®вбгвбв¢г¥в ¢®§¬®¦­л© ­¥®¤­®а®¤­л© ¢ª« ¤, зв® б®®в¢¥вбв¢г¥в £а ­¨з­®¬г

гб«®¢¨о ®вбгвбв¢¨п б¢®¡®¤­®£® н«¥ªв஬ £­¨в­®£® ¨§«гз¥­¨п

¯à¨ t =

1

(â.¥.

(0)

ãà ¢­¥­¨ï A = 0, ª®â®àë¥ ¢á¥£¤

 

 

®вбгвбв¢гов а¥и¥­¨п A

¬®¦­® ¤®¡ ¢¨âì ¢

¯à ¢ãî ç áâì (4.85)).

áᬮâਬ ⥯¥àì á«ãç © ¤¢ãå § à殮­­ëå (¢§ ¨¬®¤¥©áâ¢ãîé¨å!) ä¥à¬¨®­®¢.¦¤ ï ¨§ ç áâ¨æ ï¥âáï ¨áâ®ç­¨ª®¬ í«¥ªâ஬ £­¨â­®£® ¯®«ï, ª®â®à®¥ ®ª §ë- ¢ ¥â ¢«¨ï­¨¥ ­ ¤¢¨¦¥­¨¥ ¤à㣮© ç áâ¨æë. १ã«ìâ ⥠í⮣® ¢§ ¨¬®¤¥©á⢨ï ç -

áâ¨æë à áᥨ¢ îâáï ¤à㣠­ ¤à㣥. ¯¨è¥¬ ¢ëà ¦¥­¨¥ ¤«ï ⮪ , ᮮ⢥âáâ¢ãî- 饣® ¯¥à¥å®¤ã í«¥ªâà®­ \a" ¨§ á®áâ®ï­¨ï ua(p1)e;ip1x ¢ á®áâ®ï­¨¥ ua(p2)e;ip2x:

(4.86)

ᮮ⢥âá⢨¨ á (4.85) íâ®â ⮪ ᮧ¤ ¥â ¢ ¯à®áâà ­á⢥­­® - ¢à¥¬¥­­®© â®çª¥ x

¯®«¥ á ¯®â¥­æ¨ «®¬:

 

A (x) = e Z d4x0D+(x ; x0)ei(p2;p1)x0 ua(p2) a ua(p1) =

 

1

 

= ;4 e Z d4k k2 + i e;ikx (k + p2 ; p1)ua(p2) a ua(p1)

(4.87)


109

¨á. 4-9

â®â ¯®â¥­æ¨ « ¤¥©áâ¢ã¥â ­ ¤¢¨¦¥­¨¥ ¢â®à®£® í«¥ªâà®­ \b". ®£« á­® (4.68), ¬ âà¨ç­ë© í«¥¬¥­â ¯¥à¢®£® ¯®à浪 , ᮮ⢥âáâ¢ãî騩 ¯¥à¥å®¤ã í«¥ªâà®­ \b" ¨§ á®áâ®ï­¨ï á 4-¨¬¯ã«ìᮬ q1 ¢ á®áâ®ï­¨¥ á 4-¨¬¯ã«ìᮬ q2, ¢ë§¢ ­­®¬ã ¯®â¥­æ¨ «®¬ (4.87), ¨¬¥¥â ¢¨¤:

 

 

 

 

 

; Z

d4xub(q2)eiq2x b A (x)ub(q1)e;iq1x =

 

 

 

 

 

M =

ie

 

= 4 ie

2

(2 )

4

ub(q2) b ub(q1)ua(p2) a ua(p1)

(p1 + q1 ; p2 ; q2)

(4.88)

 

 

 

p1

;

p2

j

2

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

áᬮâਬ ⥯¥àì ¯à®¯ £ â®à á¨áâ¥¬ë ¨å ¤¢ãå ç áâ¨æ (¤¢ãåç áâ¨ç­ãî äã­ªæ¨îਭ ). ­¥à¥«ï⨢¨áâ᪮¬ ¯à¨¡«¨¦¥­¨¨ á¨á⥬ ¨§ ¤¢ãå ç áâ¨æ ®¯¨áë¢ ¥âáï è।¨­£¥à®¢áª®© ¢®«­®¢®© ä㭪樥© (xa; xb; t), ¨ ¬ë ¬®¦¥¬, â ª¦¥ ª ª ¨ ¢ëè¥ ¢ á«ãç ¥ ®¤­®© ç áâ¨æë, ®¯à¥¤¥«¨âì ¯à®¯ £ â®à K(xa; xb; t; x0a; x0b; t0), ¯à¥¤áâ ¢«ï- î騩 ᮡ®© ¬¯«¨âã¤ã ¢¥à®ïâ­®á⨠⮣®, çâ® ç áâ¨æ \a" ¨§ â®çª¨ x0a ¢ ¬®¬¥­â

¢à¥¬¥­¨ t0 ¯¥à¥å®¤¨â ¢ â®çªã xa ¢ ¬®¬¥­â t, ⮣¤ ª ª ç áâ¨æ \b" ¨§ â®çª¨ x0b ¢ ¬®¬¥­â t0 ¯¥à¥å®¤¨â ¢ â®çªã xb ¢ ¬®¬¥­â t. ᫨ ç áâ¨æë ­¥ ¢§ ¨¬®¤¥©áâ¢ãîâ, â®,

®ç¥¢¨¤­®, ¨¬¥¥¬:

K(xa; xb; t; x0a; x0b; t0) = K0a(xat; x0at0)K0b(xbt; x0bt0)

(4.89)

£¤¥ K0a, K0b { ¯а®¯ £ в®ал б¢®¡®¤­ле з бв¨ж \a" ¨ \b". б«гз ¥ ®вбгвбв¢¨п ¢§ - ¨¬®¤¥©бв¢¨п ¬®¦­® ®¯а¥¤¥«¨вм ¨ ¡®«¥¥ ®¡йго ¤¢гез бв¨з­го дг­ªж¨о а¨­ , г ª®в®а®© ¢а¥¬¥­ з бв¨ж ¢ ­ з «м­®¬ ¨ ª®­¥з­®¬ б®бв®п­¨пе ­¥ б®¢¯ ¤ ов:

K0(3; 4; 1; 2) = K0a(3; 1)K0b(4; 2)

(4.90)

ëà ¦¥­¨¥ (4.88) ¬®¦­® ⥯¥àì à áᬮâà¥âì ª ª ¬ âà¨ç­ë© í«¥¬¥­â, ¢®§­¨ªè¨© ¨§ ¯®¯à ¢ª¨ ¯¥à¢®£® ¯®à浪 K(1) ª ¯à®¯ £ â®àã ¤¢ãå ᢮¡®¤­ëå ç áâ¨æ, § ¯¨á ­­®© ¢ ¢¨¤¥:

K+(3; 4; 1; 2) = ;ie2 Z d4x5 Z d4x6K+a(3; 5) a K+a(5; 1)D+(5; 6)K+b(4; 6) b K+b(6; 2)

(4.91) ¨ ¯à¥¤áâ ¢«¥­­®© ¤¨ £à ¬¬®© ¥©­¬ ­ ­ ¨á.4-9. ­®¦¨â¥«ì D+ ¢ í⮬ ¢ëà ¦¥- ­¨¨ à áᬠâਢ ¥âáï ª ª ¯à®¯ £ â®à ¢¨àâã «ì­®£® ä®â®­ . ªâ¨ç¥áª¨, ¯à¨¢¥¤¥­- ­ë© ¢ë¢®¤ ­¥ ¢¯®«­¥ 㤮¢«¥â¢®à¨â¥«¥­, ¯®áª®«ìªã ¬ë ¯®ª ¢®¢á¥ ­¥ ª¢ ­â®¢ «¨ á ¬® í«¥ªâ஬ £­¨â­®¥ ¯®«¥, ­®, ª ª ¬ë 㢨¤¨¬ ­¨¦¥, íâ®â ¦¥ १ã«ìâ â ¢®á¯à®- ¨§¢®¤¨âáï ¨ ¢ ¯®á«¥¤®¢ ⥫쭮© ⥮ਨ.



110

¨¬¯ã«ìá­®¬ ¯à¥¤áâ ¢«¥­¨¨ ¢á¥ íâ® ¬®¦­® ¯¥à¥¯¨á âì ¢ ¡®«¥¥ ¯à¨¢ëç­®¬ ¢¨¤¥.ਠ¢ë¯®«­¥­¨¨ ãá«®¢¨ï ®à¥­æ @A = 0, ¤¨ää¥à¥­æ¨à®¢ ­¨¥ (4.87) ¯® x ¤ ¥â:

@x

u

 

(p

 

) k u

 

(p

 

) = u

 

(p

 

)( 0k0

;

 

 

k)u

 

(p

 

) = 0

(4.92)

 

a

 

2

a

a

 

1

 

a

 

2

a

 

 

a

 

1

 

 

⮠ᮮ⭮襭¨¥ ¤¥©á⢨⥫쭮 ¢ë¯®«­ï¥âáï, ¯®áª®«ìªã ¨§-§ ­ «¨ç¨ï ¢ (4.87) -

^

 

u(p2) ¨ u(p1) п¢«повбп б¯¨­®а ¬¨ б¢®¡®¤­ле з бв¨ж,

ä㭪樨 ¨¬¥¥¬ k = p^2 ; p^1,

â ª çâ®

 

 

 

 

 

u1(p2)(^p2 ; p^1)u(p1) = u(p2)[(^p2 ; m) ; (^p1 ; m)]u(p1) = 0

(4.93)

®í⮬㠢áî¤ã, £¤¥ ¢ (4.88) ¢áâà¥ç ¥âáï ¬ âà¨æ 0), ¬®¦­® ¢®á¯®«ì§®¢ âìáï á®®â-

 

 

 

 

a

 

­®è¥­¨¥¬:

 

 

 

 

 

¨ ¢ëà §¨âì a0 ª ª:

 

 

a0 k0 ; a k = 0

(4.94)

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a0 = al jk0j

(4.95)

£¤¥ l { ¬ âà¨æ

\¢ ­ ¯à ¢«¥­¨¨ à á¯à®áâà ­¥­¨ï" k (¯®¤ç¥àª­¥¬, çâ® ¤«ï ¢¨à-

âã «ì­®£® ä®â®­

k0 =

k ). ª¨¬ ®¡à §®¬, ®¡®§­ ç ï \¯®¯¥à¥ç­ë¥" ª®¬¯®­¥­âë

 

6 j

j

 

 

 

ª ª i ¬®¦­® ¯¥à¥¯¨á âì

a

2b ¢ (4.88) ª ª:

 

t

 

 

k

 

 

a b k2

 

0

; P

 

 

=

a0 b0 ; al bl

;

2

ati bti

=

i=1

 

k2

 

k2

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

a0 b0 1 ;

 

k2

 

 

;

 

2

ati bti

 

 

 

0

 

 

i=1

 

 

 

k 2

 

 

 

 

 

 

j

j

 

; k P

 

 

 

=

 

 

 

 

k0

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

i i

 

 

 

 

 

0

0

 

 

 

 

 

 

 

 

a

b

 

 

i=1

at

bt

 

 

= ;

 

k2

; Pk02 ; k2

 

(4.96)

¥à¢®¥ á« £ ¥¬®¥ ¢ í⮬ ¢ëà ¦¥­¨¨ ®¯¨áë¢ ¥â ¢ (4.88) ¨ (4.91) ¬£­®¢¥­­®¥ ªã«®- ­®¢áª®¥ ¢§ ¨¬®¤¥©á⢨¥ ¤¢ãå í«¥ªâà®­®¢, ¢â®à®¥ ãç¨âë¢ ¥â ¯®¯¥à¥ç­ë¥ ª¢ ­âë, ®¡ãá« ¢«¨¢ î騥 § ¯ §¤ë¢ î饥 ¬ £­¨â­®¥ ¢§ ¨¬®¤¥©á⢨¥ ç áâ¨æ. ®§­¨ª­®¢¥- ­¨¥ \¬£­®¢¥­­®£®" ¢§ ¨¬®¤¥©á⢨ï á¢ï§ ­® á ­¥ª®¢ ਠ­â­ë¬ å à ªâ¥à®¬ à §¡¨- ¥­¨ï ­ ¤¢ á« £ ¥¬ëå ¨á室­® ª®¢ ਠ­â­®£® ¢ëà ¦¥­¨ï ¢ (4.96): ä ªâ¨ç¥áª¨ ¯¥à¢ë© ç«¥­ ï¥âáï £« ¢­ë¬ ¢ ¯à¥¤¥«¥ ¬ «ëå ᪮à®á⥩, ¢â®à®© ç«¥­ ¤ ¥â ¯®¯à ¢ª¨ ª ¬£­®¢¥­­®¬ã ªã«®­®¢áª®¬ã ¢§ ¨¬®¤¥©á⢨î.

® б¨е ¯®а ¬л ­¥ гз¨вл¢ «¨, зв® н«¥ªва®­л ⮦¤¥бв¢¥­­л ¨ ¯®¤з¨­повбп ¯а¨­- ж¨¯г г«¨. з¥в нв®£® ®¡бв®пв¥«мбв¢ ¯а¨¢®¤¨в ª ва¥¡®¢ ­¨о ­в¨б¨¬¬¥ва¨з­®- бв¨ ¢®«­®¢®© дг­ªж¨¨ б¨бв¥¬л з бв¨ж, зв® ®¡¥б¯¥з¨¢ ¥вбп ¢¢¥¤¥­¨¥¬ ¤¢гез бв¨з- ­®£® ¯а®¯ £ в®а K(3; 4; 1; 2) ; K(4; 3; 1; 2), ®¯¨бл¢ ой¥£® ¯¥а¥е®¤ ¤¢ге з бв¨ж ¨§ в®з¥ª 1 ¨ 2 ¢ в®зª¨ 3 ¨ 4, б гз¥в®¬ ®¡¬¥­ . ª¨¬ ®¡а §®¬ ¢¬¥бв® (4.88) ¯®«гз ¥¬ ¬ ва¨з­л© н«¥¬¥­в а бб¥п­¨п ¤¢ге ⮦¤¥бв¢¥­­ле з бв¨ж, ¢ ¯¥а¢®¬ ¯®ап¤ª¥ ¯® ¢§ ¨¬®¤¥©бв¢¨о, ¢ ¢¨¤¥:

 

M = 4 ie2(2 )4

ub(q2) ub(q1)ua(p2) a ua(p1)

 

 

 

 

b

 

 

 

;

 

 

 

 

jp1 ; p2j2

 

 

;

ub(p2) b ub(q1)ua(q2) a ua(p1)

(p1 + q1

; p2 ; q2)

(4.97)

jq1 ; p2j2

 

 

çâ®, ®¯à¥¤¥«ï¥â, ¢ ç áâ­®áâ¨, á¥ç¥­¨¥ â ª ­ §ë¢ ¥¬®£® ¬¥««¥à®¢áª®£® à áá¥ï­¨ï.¢ëáè¨å ¯®à浪 å ¯® ¢§ ¨¬®¤¥©áâ¢¨î ¯®ï¢«ï¥âáï ¡¥áª®­¥ç­®¥ ç¨á«® ¯®¯à -

¢®ª ª í⮬㠬 âà¨ç­®¬ã í«¥¬¥­âã, ᮮ⢥âáâ¢ãîé¨å ®¡¬¥­ã ¢á¥ ¡®«ì訬 ç¨á«®¬


111

¨á. 4-10

¢¨àâã «ì­ëå ä®â®­®¢ ¬¥¦¤ã ç áâ¨æ ¬¨ ¨ ᮡá⢥­­®¬ã ¢§ ¨¬®¤¥©á⢨î ç áâ¨æ.ᥠ⠪¨¥ ¯à®æ¥ááë ¨§®¡à ¦ îâáï ¤¨ £à ¬¬ ¬¨ ¥©­¬ ­ , ª®â®àë¬ á®¯®áâ ¢«ï- îâáï ᮮ⢥âáâ¢ãî騥 ¬ ⥬ â¨ç¥áª¨¥ ¢ëà ¦¥­¨ï. ਬ¥àë ¤¨ £à ¬¬ ¯®à浪 e4 ¯®ª § ­л ­ ¨б.4-10. а ¢¨« ¤¨ £а ¬¬­®©, ¤®¯®«­пой¨¥ бд®а¬г«¨а®¢ ­­л¥ ¢ли¥ ¤«п § ¤ з¨ а бб¥п­¨п ­ ¢­¥и­¥¬ ¯®«¥, в¥е­¨ª¨ д®а¬г«¨аговбп б«¥¤гой¨¬ ®¡а §®¬:

1. ¬¯«¨â㤠¢¥à®ïâ­®á⨠¨§«ã祭¨ï ¢¨àâã «ì­®£® ä®â®­ à ¢­ e , ç⮠ᮯ®- áâ ¢«ï¥âáï â®çª¥ (¢¥à設¥) ­ ¤¨ £à ¬¬¥.

2. ¬¯«¨â㤠¢¥à®ïâ­®á⨠¯¥à¥å®¤ (¯à®¯ £ â®à, ¢®«­¨áâ ï «¨­¨ï) ä®â®­ ¨§

â®çª¨ 1 ¢ â®çªã 2 à ¢­ D+(2; 1) ¨«¨, ¢ ¨¬¯ã«ìá­®¬ ¯à¥¤áâ ¢«¥­¨¨ ; 4 .

k2+i

£à ­¨ç¨¬áï ¢ § ¤ ç¥ ¤¢ãå ç áâ¨æ \«¥áâ­¨ç­ë¬¨" ¤¨ £à ¬¬ ¬¨ (¡¥§ ¯¥à¥á¥ç¥- ­¨© «¨­¨© ¢§ ¨¬®¤¥©á⢨ï), ¯®ª § ­­ë¬¨ ­ ¨á.4-11. ¢¥¤¥¬ äã­ªæ¨î '(x1; x2) { ¬¯«¨âã¤ã ¢¥à®ïâ­®á⨠­ 宦¤¥­¨ï ¤¢ãå ç áâ¨æ ¢ â®çª å x1 ¨ x2 ¯®á«¥ â ª®£® ®¡¬¥­ n ¢¨àâã «ì­ë¬¨ ä®â®­ ¬¨. ®£¤ ¬¯«¨â㤠¢¥à®ïâ­®á⨠¯®á«¥ ®¡¬¥­ (n + 1)-¬ ä®â®­®¬ ¨¬¥¥â ¢¨¤:

'n+1(1; 2) = ;ie2 Z

«¥¤®¢ ⥫쭮, ¯®«­ ï ¡ëâì ¢ëà ¦¥­ ¢ ¢¨¤¥:

¨, ᮮ⢥âá⢥­­®:

(2; 1) = '0(2; 1) ; ie2

d4x3 Z d4x4K+a(1; 3) a K+b(2; 4) b D+(3; 4)'n(3; 4) (4.98) ¬¯«¨â㤠¢¥à®ïâ­®á⨠¢ «¥á⭨筮¬ ¯à¨¡«¨¦¥­¨¨ ¬®¦¥â

1

(x1; x2) = X 'n(x1; x2) (4.99)

n=0

Z d4x3 Z d4x4K+a(1; 3) a K+b(2; 4) b D+(3; 4) (3; 4) (4.100)

£¤¥ '0(2; 1) { ¢®«­®¢ ï äã­ªæ¨ï, 㤮¢«¥â¢®àïîé ï ãà ¢­¥­¨î ¨à ª ¤«ï ᢮¡®¤- ­®© ç áâ¨æë ¯® ®¡¥¨¬ ¯¥à¥¬¥­­ë¬. ᫨ ⥯¥àì ª ®¡¥¨¬ ç áâï¬ ãà ¢­¥­¨ï (4.100)

¯à¨¬¥­¨âì ¤¨ää¥à¥­æ¨ «ì­ë¥ ®¯¥à â®àë ¨à ª

¤«ï ç áâ¨æ \a" ¨ \b", â® ¯®«ã稬

¤¨ää¥à¥­æ¨ «ì­®¥ ãà ¢­¥­¨¥ ¤«ï

(2; 1):

 

 

^

^

2

 

 

(ira ; m)(irb ; m)

(2; 1) = ie a

b D+(2; 1) (2; 1)

(4.101)

â® ãà ¢­¥­¨¥ ­ §ë¢ ¥âáï ãà ¢­¥­¨¥¬ ¥â¥ { ®«¯¨â¥à (¢ «¥á⭨筮¬ ¯à¨¡«¨- ¦¥­¨¨) ¨ ¯à¥¤áâ ¢«ï¥â ᮡ®© ५ï⨢¨áâ᪮¥ ¢®«­®¢®¥ ãà ¢­¥­¨¥ ¤«ï á¨áâ¥¬ë ¨§