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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.06.2024

Просмотров: 462

Скачиваний: 0

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

188

 

 

 

 

 

¨á. 8-14

 

 

ä®â®­ ! = 0, ¡®«ì訬 à ááâ®ï­¨ï¬ ®â¢¥ç îâ ¬ «ë¥ ¢®«­®¢ë¥ ¢¥ªâ®à

k. ®-

᪮«ìªã D § ¢¨á¨â ⮫쪮 ®â k2 = !2 ; k2, â® ¯à¨å®¤¨¬ ª ãá«®¢¨î

 

e2D !

4 e2

¯à¨ k2 ! 0

(8.75)

 

k2

 

â ª çâ®, ä ªâ¨ç¥áª¨, ¢ (8.71) ¬ë ¤®«¦­ë ¯®«®¦¨âì Z = 1. ®£¤ ¨§ (8.74) ­¥¬¥¤-

«¥­­® á«¥¤ã¥â:

P(kk22)

 

 

 

 

 

 

 

 

! 0

¯à¨ k2 ! 0

(8.76)

®¬¨¬® 㦥 ¨§¢¥áâ­®£® ­ ¬ ãá«®¢¨ï (8.73) ®âáî¤ á«¥¤ã¥â:

 

 

P

0(0)

 

dP(k2)

j

k2=0 = 0

(8.77)

 

 

 

 

dk2

 

 

¬¥â¨¬, çâ® íä䥪⨢­®© ¢­¥è­¥© «¨­¨¨ ॠ«ì­®£® ä®â®­ , ¢ ¯à¨­æ¨¯¥, ­ ¤® ¡ë«® ¡ë ᮯ®áâ ¢«ïâì ¬­®¦¨â¥«ì [1 + 41 P(k2)D(k2)]e . ¤­ ª® ¤«ï ॠ«ì­®£® ä®- â®­ ¢á¥£¤ k2 = 0, ⮣¤ ¢ ᨫã (8.73) ¢¨¤¨¬, çâ® ¢ «¨­¨ïå ¢­¥è­¨å ä®â®­®¢

न 樮­­ë¥ ¯®¯à ¢ª¨ ¢®®¡é¥ ­¥ ­ã¦­® ãç¨âë¢ âì.

ª¨¬ ®¡à §®¬, ¥áâ¥á⢥­­ë¥ 䨧¨ç¥áª¨¥ âॡ®¢ ­¨ï ¯à¨¢®¤ïâ ª ãáâ ­®¢«¥­¨î ®¯à¥¤¥«¥­­ëå (à ¢­ëå ­ã«î!) §­ 祭¨© P(0) ¨ P0(0). ⮦¥ ¢à¥¬ï, ­¥¯®á।á⢥­- ­®¥ ¢ëç¨á«¥­¨¥ íâ¨å ¢¥«¨ç¨­ ¯® ¤¨ £à ¬¬ ¬ ⥮ਨ ¢®§¬ã饭¨© ¯à¨¢®¤¨â ª à á-

室ï騬áï ¨­â¥£à « ¬. ¯®á®¡ ãáâà ­¥­¨ï íâ¨å ¡¥áª®­¥ç­®á⥩ á®á⮨⠢ ¯à¨¯¨- áë¢ ­¨¨ à á室ï騬áï ¢ëà ¦¥­¨ï¬ ­ ¯¥à¥¤ § ¤ ­­ëå §­ 祭¨©, ãáâ ­ ¢«¨¢ ¥¬ëå 䨧¨ç¥áª¨¬¨ âॡ®¢ ­¨ï¬¨. ª ï ¯à®æ¥¤ãà ¨ ­ §ë¢ ¥âáï ¯¥à¥­®à¬¨à®¢ª®©. ¯®- ᮡ ¯à®¢¥¤¥­¨ï í⮩ ®¯¥à 樨 ¬®¦­® áä®à¬ã«¨à®¢ âì ¨ ¨­ ç¥. ®¦­® ¢¢¥á⨠­¥ä¨- §¨ç¥áª¨© \§ âà ¢®ç­ë©" § àï¤ e0 ª ª ¯ à ¬¥âà, ª®â®àë© ¢å®¤¨â ¢ ¢ëà ¦¥­¨¥ ¤«ï ¨á室­®£® ®¯¥à â®à í«¥ªâ஬ £­¨â­®£® ¢§ ¨¬®¤¥©á⢨ï, 䨣ãà¨àãî饣® ¢ ä®à- ¬ «ì­®© ⥮ਨ ¢®§¬ã饭¨©. ®á«¥ í⮣®, ãá«®¢¨¥ ¯¥à¥­®à¬¨à®¢ª¨ ä®à¬ã«¨àã¥âáï

ª ª âॡ®¢ ­¨¥

4 e2

 

 

e02D(k2) !

¯à¨ k2 ! 0

(8.78)

k2

£¤¥ e { ¨á⨭­ë© (䨧¨ç¥áª¨©) § àï¤ ç áâ¨æë. âáî¤ ­ 室¨¬ á¢ï§ì:

 

 

e2 = Ze02

(8.79)

¨ á ¥¥ ¯®¬®éìî ­¥ä¨§¨ç¥áª ï ¢¥«¨ç¨­ e0 ãáâà ­ï¥âáï ¨§ ä®à¬ã«, ®¯à¥¤¥«ïîé¨å 䨧¨ç¥áª¨¥ íä䥪âë ( à á室¨¬®áâì \§ £®­ï¥âáï" ¢ ä ªâ®à ¯¥à¥­®à¬¨à®¢ª¨ Z).


 

189

®âॡ®¢ ¢ áà §ã Z = 1 ¬ë ¯à®¨§¢®¤¨¬ ¯¥à¥­®à¬¨à®¢ªã \­

室ã" [1] ¨ ¨§¡ ¢«ï-

¥¬áï ®â ­¥®¡å®¤¨¬®á⨠¢¢¥¤¥­¨ï 䨪⨢­ëå ¢¥«¨ç¨­ ¢ ¯à®¬¥¦ãâ®ç­ëå ¢ëª« ¤ª å.¥à¥©¤¥¬ ⥯¥àì ª à áᬮâ७¨î ãá«®¢¨© ¯¥à¥­®à¬¨à®¢ª¨ í«¥ªâà®­­®£® ¯à®¯ - £ â®à . 祢¨¤­®, çâ® â®ç­ë© ¯à®¯ £ â®à G(p) ¤®«¦¥­ ¨¬¥âì ¯®«îá ¯à¨ p2 = m2,

£¤¥ m { ¬ áá 䨧¨ç¥áª®£® í«¥ªâà®­ . ®®â¢¥âá⢥­­®, ¬®¦­® ­ ¯¨á âì ¯à¥¤¥«ì­®¥

¢ëà ¦¥­¨¥:

 

 

p + m

 

 

 

 

 

 

p2 ! m2

 

 

 

 

G(p) Z1

p2 ; m2 + i0

+ g(p) ¯à¨

(8.80)

£¤¥ Z1 { ᪠«ïà­ ï ¯®áâ®ï­­ ï (ä ªâ®à ¯¥à¥­®à¬¨à®¢ª¨), g(p) ª®­¥ç­® ¯à¨ p2

!

m2. § (8.80) ­¥¯®á।á⢥­­® á«¥¤ã¥â ¨ ¢¨¤ ®¡à â­®£® ¯à®¯ £ â®à :

 

1

 

 

 

 

 

 

G;1(p)

 

( p ; m) ; ( p ; m)g(p)( p ; m)

¯à¨ p2 ! m2

(8.81)

Z1

áá®¢ë© ®¯¥à â®à ¨¬¥¥â ⮣¤ ¯à¨ p2 ! m2 á«¥¤ãî騩 ¢¨¤:

M(p) = G;1(p) ; G;1(p) 1 ; 1 ( p ;m) + ( p ; m)g(p)( p ; m) (8.82)

Z1

ä䥪⨢­®© ¢­¥è­¥© í«¥ªâà®­­®© «¨­¨¨ (­ ¯à¨¬¥à ¢å®¤ï饩) ¢ ¤¨ £à ¬¬¥

а бб¥п­¨п ¤®«¦¥­ ®з¥¢¨¤­® б®¯®бв ¢«пвмбп ¬­®¦¨в¥«м:

 

U(p) = u(p) + G(p)M(p)u(p)

(8.83)

£¤¥ u(p) { ®¡ëç­ë© í«¥ªâà®­­ë© ¡¨á¯¨­®à, 㤮¢«¥â¢®àïî騩 ãà ¢­¥­¨î ¨à ª ( p ;m)u = 0. ᨫã ãá«®¢¨© ५ï⨢¨áâ᪮© ¨­¢ ਠ­â­®á⨠(U ⮦¥ ¡¨á¯¨­®à) ¯à¥¤¥«ì­®© §­ 祭¨¥ U(p) ¯à¨ p2 ! m2 ¬®¦¥â ®â«¨ç âìáï ®â u(p) «¨èì ¯®áâ®ï­­ë¬ ᪠«ïà­ë¬ ¬­®¦¨â¥«¥¬ (¯¥à¥­®à¬¨à®¢ª ¢®«­®¢®© ä㭪樨):

U(p) = Z0u(p)

(8.84)

¥âà㤭® ¯®ª § âì [1], çâ® áãé¥áâ¢ã¥â ¯à®áâ ï á¢ï§ì

 

Z0 = p

 

 

 

Z1

(8.85)

â® ¯®ç⨠®ç¥¢¨¤­® ¨§ ⮣®, çâ® äã­ªæ¨ï ਭ (¯à®¯ £ â®à) ª¢ ¤à â¨ç­

¯® ®¯¥-

à â®à ¬ í«¥ªâà®­­®£® ¯®«ï.

¥¯¥àì ¬®¦­® ã¡¥¤¨âìáï, çâ® ¯®á«¥ ãáâ ­®¢«¥­¨ï ¯à¥¤¥«ì­®£® ¢¨¤ í«¥ªâà®­-

­®£® ¯à®¯ £ â®à

㦥 ­¥â ­¥®¡å®¤¨¬®á⨠¢ ª ª¨å - «¨¡® ¤®¯®«­¨â¥«ì­ëå ãá«®¢¨ïå

¤«ï ¢¥à設­®£® ®¯¥à â®à . áᬮâਬ ¤¨ £à ¬¬ã, ¯®ª § ­­ãî ­ ¨á.8-15 ¨ ¡ã¤¥¬

áç¨â âì, çâ® ®­

(e)

(k) ¢ ¯¥à¢®¬

®¯¨áë¢ ¥â à áá¥ï­¨¥ í«¥ªâà®­ ­ ¢­¥è­¥¬ ¯®«¥ A

¯®à浪¥ ¯® í⮬㠯®«î, ­® á ãç¥â®¬ ¢á¥å à ¤¨ 樮­­ëå ¯®¯à ¢®ª. ¯à¥¤¥«¥ k ! 0

¨¬¥¥¬ p2

!

p1

 

p à ¤¨ 樮­­ë¥ ¯®¯à ¢ª¨ ª «¨­¨¨ ¢­¥è­¥£® ¯®«ï ¨á祧 îâ (¢ëè¥

 

 

 

 

 

2

= 0). ®£¤

à áᬠâਢ ¥¬®©

¬ë ®â¬¥ç «¨, çâ® ®­¨ ¨á祧 îâ ¢®®¡é¥ ¯à¨ ¢á类¬ k

 

¤¨ £à ¬¬¥ ᮮ⢥âáâ¢ã¥â ¬¯«¨â㤠:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(e)

(k ! 0)

 

 

 

 

 

Mfi = ;eU(p);

 

(p; p; 0)U(p)A

 

(8.86)

® ¯à¨ k ! 0 ¯®â¥­æ¨ « A(e)(x) ᢮¤¨âáï ª ­¥§ ¢¨áï饩 ®â ª®®à¤¨­ â ¨ ¢à¥¬¥­¨

ª®­áâ ­â¥. ª®¬ã ¯®â¥­æ¨ «ã ­¥ ᮮ⢥âáâ¢ã¥â ­¨ª ª®¥ 䨧¨ç¥áª®¥ ¯®«¥, â ª çâ®



190

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¨á. 8-15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

®­ ­¥ ¬®¦¥â ¢ë§¢ âì ­¨ª ª®£® ¨§¬¥­¥­¨ï í«¥ªâà®­­®£® ⮪

¯¥à¥å®¤ . à㣨¬¨

á«®¢ ¬¨, ¢ í⮬ ¯à¥¤¥«¥ ⮪ ¯¥à¥å®¤

;

U

¤®«¦¥­ ¯à®á⮠ᮢ¯ ¤ âì ᮠ᢮¡®¤­ë¬

⮪®¬ u u:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(p; p; 0)U(p) = Z1u(p);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U(p);

 

 

u(p) = u(p)

 

u(p)

 

(8.87)

⮠ᮮ⭮襭¨¥ ¢â®¬ â¨ç¥áª¨ ¢ë¯®«­ï¥âáï ¢ ᨫã ⮦¤¥áâ¢

®à¤ , ­¥§ ¢¨á¨¬®

®â ¢¥«¨ç¨­ë Z1. á ¬®¬ ¤¥«¥, ¯®¤áâ ¢«ïï G;1(p) ¨§ (8.81) ¢ (7.87), ¯®«ãç ¥¬:

;

 

(p; p; 0) =

1

 

 

;

 

g(p)(

 

p ; m) ; (

 

p ; m)g(p)

 

(8.88)

 

 

Z1

 

 

 

 

 

 

¨ à ¢¥­á⢮ (8.87) 㤮¢«¥â¢®àï¥âáï ¢ ᨫã ( p ; m)u(p) = 0 ¨ ( p ; m)u(p) = 0. ᥠíâ®, ¯® áãé¥áâ¢ã, ®¯ïâì ¤ ¥â ®¯à¥¤¥«¥­¨¥ 䨧¨ç¥áª®£® § àï¤ í«¥ªâà®­ .¨¤¨¬, çâ® ¯à¨ á®áâ ¢«¥­¨¨ ¬¯«¨âã¤ë 䨧¨ç¥áª®£® ¯à®æ¥áá ¯¥à­®à¬¨à®¢®ç­ë© ä ªâ®à Z1 ¢®®¡é¥ ¢ë¯ ¤ ¥â. ë ¬®¦¥¬ ¯à®áâ® ¯®âॡ®¢ âì:

u(p); (p; p; 0)u(p) = u(p) u(p)

¯à¨ p2 = m2

(8.89)

â.¥. ¯®«®¦¨âì Z1 = 1. ¤®¡á⢮ â ª®£® ®¯à¥¤¥«¥­¨ï á®á⮨⠢ ⮬, çâ® ®â¯ ¤ ¥â ­¥- ®¡å®¤¨¬®áâì ¢¢¥¤¥­¨ï ¯®¯à ¢®ª ¢® ¢­¥è­¨¥ í«¥ªâà®­­ë¥ «¨­¨¨ ¨ ¬ë ¯à®áâ® ¨¬¥¥¬ U(p) = u(p). â® ïá­® ¨ ¨§ ⮣®, çâ® ¯à¨ Z1 = 1 ¤«ï ¬ áᮢ®£® ®¯¥à â®à (8.82) ¨¬¥¥¬:

M(p) = ( p ; m)g(p)( p ; m)

(8.90)

⪠çâ® ¢â®à®© ç«¥­ ¢ (8.83) ®ç¥¢¨¤­ë¬ ®¡à §®¬ ®¡à é ¥âáï ¢ ­ã«ì. ª¨¬ ®¡à §®¬ ­¥ âॡãîâ ¯¥à¥­®à¬¨à®¢ª¨ ¢­¥è­¨¥ «¨­¨¨ ¢á¥å ॠ«ì­ëå ç áâ¨æ { ª ª ä®â®­®¢,

⪠¨ í«¥ªâà®­®¢.

« áá¨ä¨ª æ¨ï ¨ ãáâà ­¥­¨¥ à á室¨¬®- á⥩.

áᬮâ७­ë¥ ¢ëè¥ ä¨§¨ç¥áª¨¥ ãá«®¢¨ï ¯¥à¥­®à¬¨à®¢ª¨ ¯®§¢®«ïîâ, ¢ ¯à¨­æ¨¯¥, ¯®«ãç¨âì ®¤­®§­ ç­ë¬ ®¡à §®¬ ª®­¥ç­®¥ §­ 祭¨¥ ¤«ï ¬¯«¨âã¤ë ¢á类£® ¯à®- æ¥áá ¢ «î¡®¬ ¯®à浪¥ ⥮ਨ ¢®§¬ã饭¨©.

áᬮâਬ á­ ç « å à ªâ¥à à á室¨¬®á⥩, ¢®§­¨ª îé¨å ¢ à §«¨ç­ëå ¨­- â¥£à « å ¥©­¬ ­ . ०¤¥ ¢á¥£® ¯à®¨§¢¥¤¥¬ ¯®¤áç¥â á⥯¥­¥© ¢¨àâã «ì­ëå 4- ¨¬¯ã«ìᮢ, ¢å®¤ïé¨å ¢ ¯®¤¨­â¥£à «ì­ë¥ ¢ëà ¦¥­¨ï. áᬮâਬ ¯à®¨§¢®«ì­ãî


 

191

¤¨ £à ¬¬ã n-£® ¯®à浪 (n { ç¨á«® ¢¥à設!), ¨¬¥îéãî Ne í«¥ªâà®­­ëå ¨ N ä®- â®­­ëå ¢­¥è­¨å «¨­¨©. ¨á«® Ne ¢á¥£¤ ç¥â­®. ®«­®¥ ç¨á«® í«¥ªâà®­­ëå «¨­¨© à ¢­® 2n, ­® ¨§ ­¨å Ne ¢­¥è­¨å, ᪠¦¥¬ Ie ¢­ãâ७­¨å. ਠ¯®¤áç¥â¥ ç¨á« «¨­¨© ¢­ãâ७­¨¥ «¨­¨¨ ãç¨âë¢ îâáï ¤¢ ¦¤ë, ¯®áª®«ìªã ®­¨ á¢ï§ë¢ îâ ¤¢¥ ¢¥à設ë, â ª çâ®:

2n = Ne + 2Ie

(8.91)

®®â¢¥âá⢥­­®, ¯®«­®¥ ç¨á«® ¢­ãâ७­¨å í«¥ªâà®­­ëå «¨­¨© ¢ ¤¨ £à ¬¬¥:

Ie = n ;

Ne

(8.92)

2

ª ¦¤ãî ¢¥à設㠢室¨â ®¤­ ä®â®­­ ï «¨­¨ï, ¯à¨ í⮬ ¢ N ¢¥à設 å íâ «¨­¨ï ¢­¥è­ïï, ¢ ®áâ ¢è¨åáï n;N { ¢­ãâ७­ïï. ®áª®«ìªã ª ¦¤ ï ¢­ãâ७­ïï ä®â®­­ ï «¨­¨ï á¢ï§ë¢ ¥â ¤¢¥ ¢¥à設ë, â® ¯®«­®¥ ç¨á«® â ª¨å «¨­¨© à ¢­®

n ; N

(8.93)

2

 

¦¤®© ¢­ãâ७­¥© ä®â®­­®© «¨­¨¨ ᮯ®áâ ¢«ï¥âáï ¬­®¦¨â¥«ì D(k), ᮤ¥à¦ -

騩 k ¢ á⥯¥­¨ -2. ¦¤®© ¢­ãâ७­¥© í«¥ªâà®­­®© «¨­¨¨ ᮯ®áâ ¢«ï¥âáï G(p), ᮤ¥à¦ é ï p ¢ á⥯¥­¨ -1 (¯à¨ p2 m2). ª¨¬ ®¡à §®¬, á㬬 à­ ï á⥯¥­ì

4-¨¬¯ã«ìᮢ ¢ §­ ¬¥­ ⥫¥ ¤¨ £à ¬¬ë à ¢­ :

2n ; N + n

;

Ne = 2n

;

Ne

;

N

(8.94)

2

2

2

 

 

¨á«® ¦¥ ¨­â¥£à¨à®¢ ­¨© ¯® d4p ¨ d4k ¢ ¤¨ £à ¬¬¥ à ¢­® ç¨á«ã ¢­ãâ७­¨å «¨­¨©, ®¤­ ª® ¢ ª ¦¤®© ¢¥à設¥ ¢ë¯®«­ï¥âáï § ª®­ á®åà ­¥­¨ï 4-¨¬¯ã«ìá , çâ® ­ ª« - ¤ë¢ ¥â n;1 ¤®¯®«­¨â¥«ì­®¥ ãá«®¢¨¥ ­ ¨¬¯ã«ìáë ¨­â¥£à¨à®¢ ­¨ï (®¤¨­ ¨§ íâ¨å n § ª®­®¢ á®åà ­¥­¨ï ®â­®á¨âáï ª ¢­¥è­¨¬ ¨¬¯ã«ìá ¬ ¤¨ £à ¬¬ë { ®­ ᮮ⢥âáâ¢ã¥â ®¡é¥¬ã § ª®­ã á®åà ­¥­¨ï ¢ ॠªæ¨¨, ®¯¨áë¢ ¥¬®© ¤ ­­®© ¤¨ £à ¬¬®©). ®®â¢¥â- á⢥­­®, á ãç¥â®¬ (8.92) ¨ (8.93), ¯®«ãç ¥¬, çâ® ¯®«­®¥ ç¨á«® ¢­ãâ७­¨å «¨­¨© ¤¨ £à ¬¬ë (í«¥ªâà®­­ëå ¨ ä®â®­­ëå) à ¢­®:

n ;

Ne

+

n

;

N

=

3

;

Ne

;

N

(8.95)

2

2

2

2

2

2

çâ® ¤ ¥â ç¨á«® ¨¬¯ã«ìᮢ ¨­â¥£à¨à®¢ ­¨ï ¡¥§ ãç¥â § ª®­®¢ á®åà ­¥­¨ï. ®£¤ ¢ëç¨â ï ®âáî¤ n ; 1, ¨¬¥¥¬ ¤«ï ç¨á« ­¥§ ¢¨á¨¬ëå ¨¬¯ã«ìᮢ ¨­â¥£à¨à®¢ ­¨ï

3

;

Ne

;

N

; n + 1 =

n

+ 1 ;

Ne

;

N

(8.96)

2

2

2

2

2

2

ç¥â¢¥àïï íâ® ç¨á«® ¯®«ãç ¥¬ ¯®«­®¥ ç¨á«® ¨­â¥£à¨à®¢ ­¨©:

2(n ; Ne ; N + 2)

(8.97)

®£¤ à §­®áâì ¬¥¦¤ã ç¨á«®¬ ¨­â¥£à¨à®¢ ­¨© ¨ á⥯¥­ìî ¨¬¯ã«ìᮢ ¢ §­ ¬¥­ ⥫¥ ¯®¤¨­â¥£à «ì­®£® ¢ëà ¦¥­¨ï ¤«ï ¤ ­­®© ¤¨ £à ¬¬ë à ¢­ à §­®á⨠(8.97) ¨ (8.94):

3

 

r = 4 ; 2Ne ; N

(8.98)