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

Интересны не только гауссовы интегралы, но и интегралы от виковых произведений $A(\varphi)$ по мерам вида
\[
d \mu=d \mu_{C}=(1 / Z) e^{-v} d \varphi_{C},
\]

где нормирующий множитель $Z$ выбран так, чтобы $\int d \mu=1$. В этом случае интегрирование по частям не позволяет свести интеграл от $A(\varphi)$ к сумме конечномерных интегралов. Формула интегрирования по частям
\[
\int \varphi(f) A(\varphi) d \mu=\int\left\langle C_{\varphi},\left(\frac{\delta A}{\delta \varphi}-A \frac{\delta V}{\delta \varphi}\right)\right\rangle d \mu
\]

содержит дополнительный член, возникающий в результате дифференцирования экспоненты $e^{-V}$. Многократное применение этой формулы приводит к ряду, каждый член которого есть интеграл по мере $d \mu$ от степеней $V$ (точнее, степеней $\delta V / \delta \varphi$ ). Как и в $\S 8.2$,

представим каждый интеграл в виде суммы вкладов по диаграммам Фейнмана. Для монома $: \varphi^{n}: c$ диаграмма представляет собой вершину с $n$ свободными отростками. Первому члену в правой части (8.4.2) соответствуют ребра, полученные спариванием этих отростков. Второму члену соответствует новая вершина (с одним отростком, спаренным с одним из отростков $\varphi$ ).

Многократное применение формулы (8.4.2) приводит к выражению, в котором отростки соединены либо друг с другом, либо с отростком «экспоненциальной» вершины, порожденной новым множителем $\delta V / \delta \varphi$.
Теперь вместо функции $V$ рассмотрим $\lambda V$ и напишем
\[
\int A(\varphi) d \mu \sim \sum a_{l} \lambda^{l} .
\]

Поскольку мера $d \mu$ в общем случае является сингулярным возмущением меры $d \varphi_{c}$, то $\int A(\varphi) d \mu$, вообще говоря, не аналитическая функция переменной $\lambda$. В таких случаях разложение (8.4.3) следует понимать как формальный степенной ряд для величины $\int A(\varphi) d \mu$, которая предполагается $C^{\infty}$-функцией $\lambda$ в окрестности $\lambda=0$ и ее $l$-я производная в нуле равна $a_{l} \cdot l$ !.

Теперь мы покажем, что каждый коэффициент $a_{i}$ представляется в виде суммы по графам Фейнмана. А именно
\[
a_{l}=\sum_{G \in \mathscr{Y}_{l}} I(G)
\]

где $\mathscr{G}_{l}$ – множество полностью спаренных графов с перенумерованными отростками (т. е.диаграмм, у которых есть вершины и ребра, но нет свободных отростков). По определению каждый граф $G \in \mathscr{F}_{t}$ имеет $l V$-вершин (порожденных экспонентой) и некоторое количество вершин, порожденных подынтегральным полиномом $A(\varphi)$. Кроме того, каждый граф $G \in \mathscr{F}_{l}$ связен в том смысле, что каждая его связная компонента содержит по крайней мере одну $A(\varphi)$-вершину. Совокупность $\mathscr{G}_{l}$ состоит из всех таких графов, а величина $I(G)$ задается выражением (8.3.4).

Чтобы доказать равенство (8.4.4) для некоторого $l$, будем интегрировать по частям, если это возможно, до тех пор, пока после $l+1$ дифференцирований экспоненты не появится $l+1$ сомножителей $\lambda \delta V / \delta \varphi$. Такие слагаемые имеют порядок $O\left(\lambda^{l+1}\right)$, и ими можно пренебречь. Останутся члены, которые уже нельзя интегрировать по частям. Это именно те члены, в которых подынтегральный полином оказывается равным константе. Они тривиально интегрируются, так как
\[
\frac{1}{Z} \int \text { const } d \mu=\frac{Z}{Z} \cdot \text { const }=\text { const, }
\]

где константа равна $I(G)$ для некоторого графа $G$. Возникающий таким образом граф $G$ принадлежит определенному выше множеству $\mathscr{G}_{l}$.

Стандартный вывод формулы (8.4.4) исходит обычно из представления единицы $1=Z / Z$ по степеням $\lambda$, которое после сокращений несвязных вакуумных диаграмм приводит к тому же результату. Если формулу переписать в терминах диаграмм с неперенумерованными отростками, то в нее войдет комбинаторный множитель $c(G)$, как и в (8.3.4). Заметим, что нулевой член ряда равен
\[
a_{0}=\int A(\varphi) d \varphi_{C}=(8.2 .2),
\]

т е. сумме по графам Фейнмана, которые содержат только $A(\varphi)$ вершины.

Диаграммы обладают многими свойствами связности, полезными при описании диаграмм, дающих вклад в так называемые усеченные средние. Простейший пример – формулы (8.4.4-5). Другой пример возникает при рассмотрении усеченного среднего
\[
\int A B d \mu-\int A d \mu \cdot \int B d \mu \equiv\langle A B\rangle^{T}
\]

Из разложений (8.4.3-4) следует, что
\[
\begin{array}{c}
\langle A B\rangle^{T}=\sum b_{l} \lambda^{l}, \\
b_{l}=\sum_{G \in \mathscr{F}_{l}^{T}} I(G) .
\end{array}
\]

где

Здесь мы обозначаем $\mathscr{G}_{l}=\mathscr{G}_{l}(A B)$ множество графов, дающих вклад в интеграл $\int A B d \mu$ в соответствии с формулами (8.4.3-4). Множество $\mathscr{G}_{l}^{T} \subset \mathscr{I}_{l}(A B)$ состоит из тех графов, которые связны в более сильном смысле, чем это определено выше, а именно: по крайней мере одна их связная компонента должна содержать вершины как из $A$, так и из $B$. Заметим, что при помощи других, более сложных свойств связности можно определить различные ядра Бете – Солпитера (см. гл. 14) и преобразования Лежандра.

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru