Главная > МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ КВАНТОВОЙ ФИЗИКИ (Дж.Глимм, А.Джаффе)
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

Определим безразмерную константу связи модели $\varphi^{4}$ :
\[
\begin{array}{c}
\lambda_{\text {физ }}=-m^{d-4} \chi^{-4} \int\left\langle\varphi\left(x_{1}\right) \cdots \varphi\left(x_{4}\right)\right\rangle^{T} d x_{1} d x_{2} d x_{3}, \\
\chi=\int\left\langle\varphi\left(x_{1}\right) \varphi\left(x_{2}\right)\right\rangle^{T} d x_{1}=\int_{0}^{\infty} d \rho(a) / a,
\end{array}
\]

где
\[
\chi=\int\left\langle\varphi\left(x_{1}\right) \varphi\left(x_{2}\right)\right\rangle^{T} d x_{1}=\int_{0}^{\infty} d \rho(a) / a,
\]
$a$ – квадрат массы, а $d \rho(a)$ – спектральная мера Лемана. По теореме 4.1.1 $\chi \geqslant 0$. Для массивного четного $\varphi^{4}$-взаимодействия в однофазной области $\lambda_{\text {физ }} \geqslant 0$ в силу следствия 4.3.3. Сейчас мы предположим дополнительно, что собственная перенормировка величины поля уже выполнена; в случае изолированной частицы массы $m$ это означает, что $d \rho(a)=\delta\left(a-m^{2}\right) d a$ в окрестности $m^{2}=a$. Докажем теперь, что $\lambda_{\text {физ }}$ ограничена сверху.

Теорема 17.3.1 [Glimm, Jaffe, 1975a]. При сделанных выше предположениях
\[
0 \leqslant \lambda_{\text {физ }} \leqslant \text { const },
\]

где безразмерная константа в правой части не зависит от параметров взаимодействия $\lambda и$ б.

Набросок доказательства. Подробности можно найти в оригннальной работе. Применяя основное неравенство Гриффитса (4.1.1), получаем (вместо $\varphi\left(x_{1}\right)$ пишем 1 и т. д.)
\[
0 \leqslant\langle 1234\rangle-\langle 12\rangle\langle 34\rangle=\langle 1234\rangle^{t}+\langle 13\rangle\langle 24\rangle+\langle 14\rangle\langle 23\rangle .
\]

Согласно следствию $4.3 .3,\langle 1234)^{T} \leqslant 0$, поэтому
\[
0 \leqslant-\langle 1234\rangle^{T} \leqslant\langle 13\rangle\langle 24\rangle+\langle 14\rangle\langle 23\rangle .
\]

После симметризации по всем переменным имеем
\[
\begin{aligned}
-\langle 1234\rangle^{T} \leqslant(\langle 13\rangle\langle 24\rangle+ & \langle 14\rangle(23\rangle)^{1 / 3} \times \\
& \times(\langle 12\rangle\langle 34\rangle+\langle 13\rangle\langle 24\rangle)^{1 / 3}(\langle 14\rangle\langle 23\rangle+\langle 12\rangle\langle 34\rangle)^{1 / 3} .
\end{aligned}
\]

Из элементарных свойств функции Грина $(-\Delta+a)^{-1}(x, y)$ находим, что
\[
\langle x y\rangle=\int_{0}^{\infty}(-\Delta+a)^{-1}(x, y) d \rho(a) \leqslant \operatorname{cons}|\chi| x-\left.y\right|^{-d} \exp (-m|x-y| / 2) .
\]

Подстановка этого выражения в нашу оценку (17.3.2) величины $-\langle 1234\rangle^{T}$ дает $\lambda_{\text {физ }} \leqslant$ const $m^{-4} \chi^{-2}$. Используя сделанное выше допущение о перенормировке величнны поля, получаем оценку
\[
\chi=\int_{m^{2}}^{\infty} d \rho(a) / a \geqslant m^{-2},
\]

из которой и следует утверждение теоремы: $\lambda_{\text {физ }} \leqslant$ const.
Отметим, что окончательная оценка не зависит от $m$ и, следовательно, остается справедливой в пределе $m \rightarrow 0$. Поэтому критическая точка (которая при $d<4$ должна быть устойчивой неподвижной точкой ренормгруппы в инфракрасной области) существует при конечных значениях $\lambda_{\text {физ }}$.

Определим теперь немного более общую константу связи $\lambda_{l}$ в модели $\varphi^{4}$; мы покажем, что изложенный выше анализ дает и оценку константы $\lambda_{l}$. Обрезание по частицам определяется как умножение каждой (внешней) переменной четырехточечной функции на величину $m^{2}-\left.p^{2}\right|_{p=0}=m^{2}$. Обрезание пропагатора выражается, как и раньше, в умножении на $\chi^{-1}$. Определим $\lambda_{l}$ соотношением
\[
0 \leqslant \lambda_{l}=-m^{d+4} \int\langle 1234\rangle^{T} d x_{1} d x_{2} d x_{3}\left(m^{-2} \chi^{-1}\right)^{l} .
\]

В $\lambda_{l}$ к $l$ внешним отросткам применено обрезание пропагатора, а к 4 – $l$ отросткам – обрезание по частицам. Как показано выше, $\left(m^{2} \chi\right)^{-1} \leqslant 1$, так что $\lambda^{4} \leqslant \ldots \leqslant \lambda_{1} \leqslant \lambda_{0}$.
Выше мы показали также, что
\[
\lambda_{\text {физ }} \equiv \lambda_{4} \leqslant \lambda_{2}=m^{4} \chi^{2} g=-m^{d} \int G^{(4)} / \chi^{2} \leqslant \text { const. }
\]

Теперь мы видим, что $\lambda_{l} / \lambda_{l+1}=m^{2} \chi$ ограничено, если применимы обычные соображения подобия. В частности, имеет место
Теорема 17.3.2 [Glimm, Jaffe, 1980]. Допустим, что для однофазной модели $\varphi^{4}$ выполнены условия
\[
\begin{aligned}
F(x) & \equiv m^{-d+2}\langle\varphi(0) \varphi(x / m)\rangle \leqslant \\
& \leqslant\left\{\begin{array}{lll}
O(1)|x|^{-(d-1) / 2} e^{-|x|} & \text { npu } & |x| \geqslant 1, \\
O(1)|x|^{-d+2-\eta} & \text { npu } & |x| \leqslant 1,
\end{array}\right.
\end{aligned}
\]

где $\eta \leqslant 1$ (см. § 17.4), а $O(1)$ – универсальные константы. Тогда
\[
m^{2} \chi \leqslant \text { const } u \quad 0 \leqslant \lambda_{4} \leqslant \lambda_{3} \leqslant \lambda_{2} \leqslant \lambda_{0} \leqslant \text { const, }
\]

где const в этих неравенствах также обозначают универсальные константы.
Замечание. Все $\lambda_{l}$ одновременно отличны от нуля либо одновременно равны нулю. В последнем случае, и только в нем, теория описывает обобщенное свободное поле. Заключительное утверждение следует из работы [Newman, 1975b].

В качестве следующего шага мы установим непрерывность $\lambda_{\text {физ }}$ как функции параметров взаимодействия и константы обрезания. Мы предполагаем, что $m$ остается отделенным от нуля при изменении остальных параметров. Это позволяет сделать скейлинговый предельный переход в критической точке и снять ультрафиолетовое обрезание при некритических значениях константы связп. С помощью преобразования масштаба можно все привести к случаю, когда $m$ фиксировано и равно 1.

Чтобы проиллюстрировать идею доказательства, заметим, что $\lambda_{l} / \lambda_{l+1}$ сходится по теореме Лебега о мажорированной сходимости. Поэтому достаточно рассмотреть $\lambda_{0}$. В условиях теоремы 17.3.2 каждая величина $\lambda_{l}$ непрерывно изменяется в предельном переходе, при котором масса $m$ фиксирована и отлична от нуля, а двухточечные и четырехточечные функции $S^{(2)}(x, 0)$ и $S_{T}^{(4)}\left(x_{1}, \ldots, x_{4}\right)$ сходятся поточечно почти всюду.

Для того чтобы установить этот факт, воспользуемся, как и ранее, неравенством (17.3.2) для любой перестановки $\left\{i_{1}, \ldots, i_{4}\right\}$ набора индексов $\{1, \ldots, 4\}$. После перестановки и сдвига переменных можно считать, что $i_{v}=v, x_{1}=0$ и $\left|x_{2}-x_{3}\right| \leqslant\left|x_{3}-x_{4}\right|$. Можно также выбрать $m=1$. Тогда
\[
\begin{aligned}
\int F\left(x_{1}-x_{2}\right) & F\left(x_{3}-x_{4}\right) d x_{2} d x_{3} d x_{4} \leqslant \\
& \leqslant \int_{\left|x_{2}-x_{3}\right| \leqslant\left|x_{3}-x_{1}\right|} F\left(x_{3}-x_{4}\right) F\left(x_{2}\right) d\left(x_{2}-x_{3}\right) d\left(x_{3}-x_{4}\right) d x_{2} \leqslant \\
& \leqslant \int x^{d} F(x) d x \int F(x) d x<\infty .
\end{aligned}
\]

Непрерывность $\lambda_{0}$ следует из теоремы Лебега о мажорированной сходимости.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru