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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.06.2024

Просмотров: 491

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

 

 

 

 

 

119

á«®¢¨¥ ã­¨â à­®áâ¨.

 

 

 

âà¨æ à áá¥ï­¨ï ¤®«¦­ ¡ëâì ã­¨â à­®©: SS+ = 1 ¨«¨

 

(SS+ )

fi

=

X

S

S

=

(5.38)

 

 

 

 

fn in

fi

 

n

£¤¥ n ­ã¬¥àã¥â ¢á¥ ¢®§¬®¦­ë¥ ¯à®¬¥¦ãâ®ç­ë¥ á®áâ®ï­¨ï. á«®¢¨¥ ã­¨â à­®á⨠(5.38) ¢ëà ¦ ¥â á®åà ­¥­¨¥ ­®à¬¨à®¢ª¨ ¨ ®à⮣®­ «ì­®á⨠á®áâ®ï­¨© ¢ ¯à®æ¥áá å à áá¥ï­¨ï. ç áâ­®áâ¨, ¤¨ £®­ «ì­ë¥ í«¥¬¥­âë (5.38) ¯à¥¤áâ ¢«ïîâ á㬬㠢á¥å ¢¥à®ïâ­®á⥩ ¯¥à¥å®¤®¢ ¨§ ¤ ­­®£® ­ ç «ì­®£® á®áâ®ï­¨ï ¢ «î¡®¥ ª®­¥ç­®¥:

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

jSnij2 = 1

 

 

 

 

 

 

(5.39)

ᯮ«ì§ãï (5.2) ¯®«ãç ¥¬ ¨§ (5.38):

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

T

T

= i(2 )4

(P

;

P

n

)T

fn

T

(5.40)

fi ;

if

 

 

n

f

 

 

in

 

¥¢ ï ç áâì «¨­¥©­ , ¯à ¢ ï ç áâì ª¢ ¤à â¨ç­

¯® T . ᫨ ¢§ ¨¬®¤¥©á⢨¥ ᮤ¥à-

¦¨â ¬ «ë© ¯ à ¬¥âà, â® «¥¢ ï áâ®à®­

\¡®«ìè¥" ¯à ¢®© ¨, ¢ ¯¥à¢®¬ ¯à¨¡«¨¦¥­¨¨,

¯à¥­¥¡à¥£ ï ¯à ¢®© áâ®à®­®©, ¬®¦­® § ¯¨á âì:

 

T

fi

= T

(5.41)

 

if

 

â ª çâ® T-¬ âà¨æ ®ª §ë¢ ¥âáï, ¢ í⮬ ¯à¨¡«¨¦¥­¨¨, íନ⮢®©.

áᬮâਬ § ¤ çã ® á⮫ª­®¢¥­¨¨ ¤¢ãå ç áâ¨æ. ãáâì ¨¬¥îâáï ⮫쪮 ã¯àã- £¨¥ á⮫ª­®¢¥­¨ï, ⮣¤ ¢á¥ ¯à®¬¥¦ãâ®ç­ë¥ á®áâ®ï­¨ï ¢ (5.40) ⮦¥ ⮫쪮 ¤¢ãå- ç áâ¨ç­ë¥. 㬬¨à®¢ ­¨¥ ¯® ­¨¬ ᢮¤¨âáï ª ¨­â¥£à¨à®¢ ­¨î ¯® ¯à®¬¥¦ãâ®ç­ë¬

¨¬¯ã«ìá ¬ p001; p002 ¨ á㬬¨à®¢ ­¨î ¯® ᯨ­ ¬ (á¯¨à «ì­®áâï¬) ®¡¥¨å ç áâ¨æ, ª®- â®àë¥ ®¡®§­ 稬 ç¥à¥§ 00:

 

 

 

 

 

= V

2

Z

 

d3p001d3p002

 

 

 

 

 

(5.42)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2 )6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

᪫îç ï -ä㭪樨 ᯮᮡ®¬,

 

­ «®£¨ç­ë¬ ®¯¨á ­­®¬ã ¢ëè¥, ¬®¦­® ¯®«ãç¨âì

\¤¢ãåç áâ¨ç­®¥" ãá«®¢¨¥ ã­¨â à­®á⨠¢ ¢¨¤¥:

 

 

 

 

 

 

 

 

Tfi

;

T

= i

 

V 2

 

 

 

 

jpj

Z

TfnT

"00"00d 00

(5.43)

(2 )2

 

 

 

 

 

if

 

 

 

 

00

 

"

 

 

 

in

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

£¤¥ p { ¨¬¯ã«ìá, " { ¯®«­ ï í­¥à£¨ï ¢ á¨á⥬¥ 業âà

 

¨­¥à樨. ®à¬¨à®¢®ç­ë©

®¡ê¥¬ ¨á祧 ¥â ¯®á«¥ ¯¥à¥å®¤

ª

 

¬¯«¨â㤠¬ Mfi:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

p

Z

 

 

 

 

 

 

 

M

fi ;

M

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j"j

M

 

M

d 00

(5.44)

(4 )2

 

 

 

 

 

 

if

 

 

 

00

 

 

fn

 

in

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¨ £®­ «ì­ë© í«¥¬¥­â Tii ­ §ë¢ ¥âáï

 

¬¯«¨â㤮© à áá¥ï­¨ï ­

­ã«¥¢®© 㣮«. «ï

í⮩ ¬¯«¨âã¤ë ãá«®¢¨¥ ã­¨â à­®á⨠¯à¨­¨¬ ¥â ¢¨¤:

 

 

 

 

 

2ImTii = (2 )4

n

 

jTinj2 (Pi ; Pn)

(5.45)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



120

 

à ¢ ï áâ®à®­ §¤¥áì ¯à®¯®à樮­ «ì­ ¯®«­®¬ã á¥ç¥­¨î «î¡ëå ¯à®æ¥áᮢ à áá¥- ï­¨ï ¨§ ¤ ­­®£® ­ ç «ì­®£® á®áâ®ï­¨ï i, ª®â®à®¥ ®¡®§­ 稬 tot. á ¬®¬ ¤¥«¥, á㬬¨àãï (5.6) ¯® f ¨ ¯®¤¥«¨¢ ­ ¯«®â­®áâì ¯®â®ª ç áâ¨æ j, ¯®«ã稬:

tot =

(2 )4V

X

jTinj2 (Pi

; Pn)

(5.46)

j

 

 

n

â ª çâ®

2V

 

 

 

 

 

 

 

ImTii = tot

 

(5.47)

 

j

 

®à¬¨à®¢®ç­ë© ®¡ê¥¬ ᮪à é ¥âáï ¯®á«¥ ¯¥à¥å®¤

ª Tii

= Mii=(2"1V 2"2V ) (£¤¥

"1; "2 { í­¥à£¨¨ ç áâ¨æ ¢ á¨á⥬¥ 業âà

¨­¥à樨) ¨ ¯®¤áâ ­®¢ª¨ j ¨§ (5.18):

 

ImMii = 2jpj" tot

 

(5.48)

çâ® ¯à¥¤áâ ¢«ï¥â ᮡ®© â ª ­ §ë¢ ¥¬ãî ®¯â¨ç¥áªãî ⥮६ã.ᨫã CP T -â¥®à¥¬ë ¨¬¥¥¬:

Tfi = T

if

£¤¥ i ¨ f { á®áâ®ï­¨ï, ¯®«ãç î騥áï ¨§ i ¨ f § ¬¥­®© ¢á¥å ç áâ¨æ«ï ¤¨ £®­ «ì­ëå í«¥¬¥­â®¢:

(5.49) ­â¨ç áâ¨æ ¬¨.

T

= T

(5.50)

ii

ii

 

®£¤ ¨§ (5.45) ¨ (5.48) á«¥¤ã¥â, çâ® ¯®«­®¥ á¥ç¥­¨¥ ¢á¥å ¢®§¬®¦­ëå ¯à®æ¥áᮢ (á § ¤ ­­ë¬ ­ ç «ì­ë¬ á®áâ®ï­¨¥¬) ®¤¨­ ª®¢® ¤«ï ॠªæ¨© ¬¥¦¤ã ç áâ¨æ ¬¨ ¨ ­â¨- ç áâ¨æ ¬¨. ç áâ­®áâ¨, ®¤¨­ ª®¢ë ¯®«­ë¥ ¢à¥¬¥­ ¦¨§­¨ (¢¥à®ïâ­®á⨠à ᯠ¤ )

çáâ¨æë ¨ ­â¨ç áâ¨æë.

¯¥à¨®¤ ­¥ª®â®à®£® à §®ç ஢ ­¨ï ¢ ¢®§¬®¦­®áâïå ª¢ ­â®¢®© ⥮ਨ ¯®«ï, á¢ï§ ­­®£®, ª ª ª § «®áì, á ­¥¯à¥®¤®«¨¬ë¬¨ âà㤭®áâﬨ ¢ ¥¥ à §¢¨â¨¨, ¯à¥¤- « £ «®áì ¯®«­®áâìî ¯¥à¥©â¨ ª ­ «¨§ã ¢§ ¨¬®¤¥©á⢨© í«¥¬¥­â à­ëå ç áâ¨æ ­

®á­®¢¥ ®¡é¨å ᢮©á⢠S-¬ âà¨æë, â ª¨å ª ª ã­¨â à­®áâì ¨ ­¥ª®â®àë¥ ®¡é¨¥ ᢮©- á⢠­ «¨â¨ç­®áâ¨, á¢ï§ ­­ë¥ ­ ¯à¨¬¥à á ¯à¨­æ¨¯®¬ ¯à¨ç¨­­®áâ¨. â® ¯®à®¤¨«® 楫®¥ ­ ¯à ¢«¥­¨¥ ⥮ਨ, ­ §¢ ­­®¥ ­ «¨â¨ç¥áª®© ⥮ਥ© S-¬ âà¨æë [33]. ®âï ­ í⮬ ¯ã⨠¨ 㤠«®áì ¯®«ãç¨âì æ¥«ë© àï¤ ¢ ¦­ëå ⥮६ ¨ ã⢥ত¥­¨©, ¢ 楫®¬ íâ®â ¯®¤å®¤ ®ª § «áï ­¥¤®áâ â®ç­ë¬ ¤«ï ᮧ¤ ­¨ï ¯®«­®© ¤¨­ ¬¨ç¥áª®© â¥- ®à¨¨ í«¥¬¥­â à­ëå ç áâ¨æ. ⮦¥ ¢à¥¬ï, ª ª ¬ë 㢨¤¨¬ ­¨¦¥, ª¢ ­â®¢ ï ⥮à¨ï ¯®«ï ᮤ¥à¦¨â å®à®è® à §à ¡®â ­­ë© ä®à¬ «¨§¬ ¢ëç¨á«¥­¨ï S-¬ âà¨æë ¢ à ¬ª å ¤®áâ â®ç­® âà ¤¨æ¨®­­®£® ¯®¤å®¤ , ®á­®¢ ­­®£® ­ ⥮ਨ ¢®§¬ã饭¨©.


« ¢ 6

-

।áâ ¢«¥­¨¥ ।¨­£¥à ¨ ¥©§¥­¡¥à£ .

¥à¥©¤¥¬ ª á¨á⥬ â¨ç¥áª®¬ã à áᬮâ७¨î ¬ ⥬ â¨ç¥áª®£® ¯¯ à â ⥮ਨ ¢®§- ¬ã饭¨© ¯® ¢§ ¨¬®¤¥©áâ¢¨î ¢ ª¢ ­â®¢®© ⥮ਨ ¯®«ï. ®à®è® ¨§¢¥áâ­®, çâ® áã- é¥áâ¢ã¥â ¤¢¥ ®á­®¢­ëå ä®à¬ë ¯à¥¤áâ ¢«¥­¨ï ãà ¢­¥­¨© ¤¢¨¦¥­¨ï ¢ ª¢ ­â®¢®© ⥮ਨ. è।¨­£¥à®¢áª®¬ ¯à¥¤áâ ¢«¥­¨¨ á®áâ®ï­¨¥ á¨áâ¥¬ë ¢ § ¤ ­­ë© ¬®¬¥­â ¢à¥¬¥­¨ t ®¯à¥¤¥«ï¥âáï ¢¥ªâ®à®¬ á®áâ®ï­¨ï S (t), ᮤ¥à¦ 騬 ¯®«­ë© ­ ¡®à ¢á¥å ¢®§¬®¦­ëå १ã«ìâ ⮢ ¨§¬¥à¥­¨©, ¯à®¨§¢®¤¨¬ëå ­ ¤ á¨á⥬®© ¢ íâ®â ¬®¬¥­â ¢à¥- ¬¥­¨. «ì­¥©è ï í¢®«îæ¨ï á¨áâ¥¬ë ®¯¨áë¢ ¥âáï ¢à¥¬¥­­®© § ¢¨á¨¬®áâìî í⮣® ¢¥ªâ®à á®áâ®ï­¨ï (¢®«­®¢®© ä㭪樨), ®¯¨áë¢ ¥¬®© ãà ¢­¥­¨¥¬ ।¨­£¥à :

i~

@ S = HS S(t)

(6.1)

 

@t

 

í⮬ ¯à¥¤áâ ¢«¥­¨¨, ®¯¥à â®àë 䨧¨ç¥áª¨å ¢¥«¨ç¨­ FS ­¥ § ¢¨áï⠮⠢६¥­¨, ¤«ï ¢á¥å t ®­¨ ®¤¨­ ª®¢ë: @F@tS = 0. ⮦¥ ¢à¥¬ï, á।­¥¥ §­ 祭¨¥ ®¯¥à â®à :

 

 

 

< FS >=<

S(t)jFSj

S(t) >

(6.2)

¢®®¡é¥ £®¢®àï, ¡ã¤¥â § ¢¨á¥âì ®â ¢à¥¬¥­¨ ª ª:

 

 

i~

d

< FS >=<

S(t)j[FS

; H]j S(t) >

(6.3)

 

 

dt

®¢¥à訬 ­¥ª®â®à®¥ ã­¨â à­®¥ ¯à¥®¡à §®¢ ­¨¥ ¢¥ªâ®à

S(t), § ¢¨áï饥 ®â ¢à¥-

¬¥­¨:

 

(t) = V (t) S (t)

(6.4)

121


122

 

 

£¤¥

 

 

 

V (t)V +(t) = V +(t)V (t) = 1 V +(t) = V ;1(t)

(6.5)

®£¤ ­®¢ë© ¢¥ªâ®à á®áâ®ï­¨ï (t) ¯®¤ç¨­ï¥âáï ãà ¢­¥­¨î 1:

 

 

@ (t)

@V

 

i~

 

= i~ @t V ;1 + V HSV ;1 (t)

(6.6)

@t

롥६ ⥯¥àì V (t) 㤮¢«¥â¢®àïî饥 á«¥¤ãî饬ã ãà ¢­¥­¨î:

; i~@V@t = (V HSV ;1)V = V HS

(6.7)

®£¤ ¯à¥®¡à §®¢ ­­ë© ¢¥ªâ®à á®áâ®ï­¨ï ­¥ ¡ã¤¥â § ¢¨á¥âì ®â ¢à¥¬¥­¨, çâ® ¯àאַ ¢¨¤­® ¨§ (6.6). ᨫã ã­¨â à­®á⨠V (t), á।­¥¥ §­ 祭¨¥ ®¯¥à â®à FS ¢ëà ¦ ¥âáï ⥯¥àì ¢ ¢¨¤¥:

< F >=< S (t)jFSj S(t) >=< V (t) S(t)jV (t)FS S (t) >=< HjV (t)FSV ;1(t)j H >

 

(6.8)

£¤¥ ®¯à¥¤¥«¨«¨ H ª ª:

 

H = V (t) S (t)

(6.9)

¯à¨ç¥¬ V (t) 㤮¢«¥â¢®àï¥â ãà ¢­¥­¨î (6.7). ¯à¥¤¥«¨¬ ¥é¥ FH(t):

 

FH(t) = V (t)FSV ;1(t)

(6.10)

®£¤ § ¢¨áï騩 ®â ¢à¥¬¥­¨ ®¯¥à â®à FH(t) ¨¬¥¥â â ª®¥ ¦¥ á।­¥¥ ¢ á®áâ®ï­¨¨, ®¯à¥¤¥«ï¥¬®¬ ¢¥ªâ®à®¬ H, ª ª®¥ ¨¬¥¥â ®¯¥à â®à FS ¢ á®áâ®ï­¨¨, ®¯à¥¤¥«ï¥¬®¬ ¢¥ªâ®à®¬ S. ¨ää¥à¥­æ¨àãï (6.5) ¯® ¢à¥¬¥­¨, ¨¬¥¥¬:

 

 

 

 

 

 

dV (t)

V

+

(t) + V (t)

dV +(t)

= 0

 

(6.11)

 

 

 

 

 

 

dt

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

®£¤ ¨§ (6.6) ¨ (6.10) ¯®«ãç ¥¬ ¤«ï ¢à¥¬¥­­®© § ¢¨á¨¬®á⨠FH(t)2:

@FH (t)

=

@V

V

+

FH

(t) + FH (t)V

@V +

=

i

[V HS V

+

; FH(t)] =

i

[HH ; FH(t)] (6.12)

@t

@t

 

 

@t

~

 

~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

çâ® ¯à¥¤áâ ¢«ï¥â ᮡ®© ãà ¢­¥­¨¥ ¤¢¨¦¥­¨ï ¤«ï ®¯¥à â®à 䨧¨ç¥áª®© ¢¥«¨ç¨­ë ¢ £¥©§¥­¡¥à£®¢áª®¬ ¯à¥¤áâ ¢«¥­¨¨. ¥©§¥­¡¥à£®¢áª¨© ¢¥ªâ®à á®áâ®ï­¨ï H ®â ¢à¥- ¬¥­¨ ­¥ § ¢¨á¨â:

 

 

 

 

 

 

 

@ H

= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(6.13)

 

 

 

 

 

 

 

 

@t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

®¦­®, ­ ¯à¨¬¥à, áç¨â âì, çâ® H ¯à®á⮠ᮢ¯ ¤ ¥â á S (0) ¯à¨ t = 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

®¤à®¡­® ¨¬¥¥¬: i~@ (t) = i~

@V

 

S(t)+i~V @

S

= i~

@V

V

;1 (t)+V HS

S = i~

@V

V ;1 (t)+

@t

@t

@t

 

@t

 

 

 

 

 

 

 

 

@t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V HSV ;1 (t), ç⮠ᮢ¯ ¤ ¥â á (6.6).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

@V ;1

 

 

 

 

 

 

 

@V ;1

 

2

ਠ¯®«ã祭¨¨ (6.12) ãç⥬, çâ®:

@FH

=

 

@V

FSV

;1

+ V FS

 

=

@V

V

;1

FH + FHV

.

 

 

@t

 

@t

 

 

@t

@t

 

@t