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 В этом параграфе мы установим основной результат всей главы: в двумерном случае для ограниченного снизу полинома $P$ экспонента $e^{-: P:}$ интегрируема. Этот результат – ключевой момент в построении модели $P(\varphi)_{2}$, поскольку соответствующая ей мера в функциональном пространстве с точностью до нормирующего множителя имеет вид $e^{-: P:} d \varphi$. Наш результат относится к взаимодействию $P$, определенному в конечном объеме, и $: P:=$ $=\int_{\Lambda}: P(\varphi(x)):_{C} d x, Z=\int e^{-: P}: d \varphi$. В гл. 11 (а также с помощью другого метода в гл. 18) мы совершим предельный переход к бесконечному объему. В дальнейшем нам понадобится изменять ковариацию. Для $C_{1}, C_{2} \in \mathscr{\mathscr { C }}_{m}$ определим функцию $\delta c(x)=\lim _{y \rightarrow x}\left[C_{2}(x, y)-C_{1}(x, y)\right]$. В этих обозначениях формула викова переупорядочения выглядит так: Обозначим $f=\left\{f_{0}, \ldots, f_{n}\right\}$ набор коэффициентов полинома $P(\xi, f)=\sum_{j=0}^{n} f_{j}(x) \xi^{i}$ и положим Виково переупорядочение можно рассматривать как преобразование $T$ коэффициентов $f$, определяемое тождеством Введем два функционала, измеряющих величину набора $f$ : Предложение 8.6.1. Пусть в преобразовании $f \rightarrow T f$ викова переупорядочения, определяемом формулой (8.6.3), операторы $C_{1}, C_{2} \in \mathscr{C}_{m}^{M}$. Тогда отображение $T$ переводит класс наборов (8.6.4) в себя $и$, кроме того, $(T f)_{n}=f_{n}$. где константы зависят только от $K$. Разность $\delta c(x)$, возникающую на перюом шаге после перехода к новым граничным условиям при фиксированной массе $m_{j} \geqslant m$, можно оценить при помощи логарифмических неравенств (7.6.2) и (7.6.19), используя допущения относительно объема $|\Lambda|$ и массы $m^{-1}$. Получим, что $\|\delta c(x)\|_{L_{p}(\Lambda)}<R$, причем постоянная $R$ зависит только от $K$ и $p<\infty$. Теперь оценки для $N(T f)$ и $M(T f)$ вытекают из равенства (8.6.1) и неравенства Гельдера, примененного следующим образом: Здесь $h$ равно либо $f_{j}$, либо $f_{j} / f_{h}, l \leqslant j \leqslant n$. Поскольку $n$ по условию ограничено, постоянные можно выбрать зависящими только от $K$. Таким образом, осталось рассмотреть, что происходит при изменении массы в свободной ковариации $C_{\varnothing}$. В этом случае $\delta c(x)=(2 \pi)^{-1} \ln \left(m_{j} / \bar{m}\right)$, что равномерно ограничено для всех $\bar{m}, m_{j} \in[m, M]$, так что $K^{-1} \leqslant m_{i} / \bar{m} \leqslant K$. Теперь оценки для $N(T f)$ и $M(T f)$ при замене массы снова следуют из допущения относительно $|\Lambda|$ и неравенства Гёльдера. Теорема 8.6.2. Пусть функция $f$ удовлетворяет условиям (8.6.4), а операторы $C_{1}, C_{2} \in \mathscr{C}_{m}^{M}$. Если $m^{-1}+(M / m)+n+|\Lambda| \leqslant K$, то Если же $\left\|f_{n}\right\|_{L_{\infty}}+m^{-1}+(M / m)+n+|\Lambda| \leqslant K$, то В обоих случаях постоянные зависят только от $K$. Тогда для $: P_{x}: \equiv: P\left(\varphi_{x}, f\right): c$ имеется зависящая от $x$ нижняя оценка: $-O(\ln x)^{(\operatorname{deg} P) / 2} \leqslant: P_{x}$. Эта оценка составляет содержание предложения 8.6.3. На втором шаге устанавливается, что множество конфигураций $\varphi \in \mathscr{D}^{\prime}$, на которых значения полинома $: P$ : меньше чем inf $: P_{x}:$, имеет малую меру, примерно порядка $O\left(e^{-x^{\delta}}\right)$, где $\delta>0$. Эта оценка следует из оценок гауссовых интегралов в § 8.5 и является содержанием предложения 8.6.4. Предложение 8.6.3. Пусть функция $f$ удовлетворяет условиям (8.6.4), а оператор $C \in \mathscr{B}_{m}$. Тогда при $x \geqslant 2$ Константа в этом неравенстве зависит только от массы $m$ и степени $n=\operatorname{deg} P$. Замечание. Чтобы проиллюстрировать идею доказательства, рассмотрим моном $P$ степени $n=4$, т. е. возьмем $f_{0}=\ldots=f_{3}=0$. Заметим, что, в силу (8.5.5), Тогда по теореме 7.1.1 последнее выражение ограничено снизу величиной $-6 c_{x}(x)^{2}=-O(\ln x)^{2}$. Интегрирование этой оценки дает неравенство (8.6.10). Правая часть последнего неравенства в силу оценки $a b \leqslant a^{p}+b^{q}, a, b \geqslant 0$, $p^{-1}+q^{-1}=1$, не превосходит Более того, если левую часть неравенства умножить на комбинаторный множитель $[j / 2] j ! /\left((j-2 l) ! t ! 2^{2}\right)$, то верна та же оценка с другой константой $a=a(\varepsilon, n)$. Фигурирующее в этой оценке $\varepsilon$ произвольно, но положительно. Выберем $\varepsilon$ малым и обозначим $\mathscr{P}$ общее число членов. Тогда, если $1-\mathscr{P}_{\varepsilon}>0$, то, просуммировав по $j$ и $l$ и воспользовавшись разложением (8.5.5), получим неравенство (8.6.10). Оиенка $\left\|c_{x}\right\|_{L_{\infty}} \leqslant O(\ln x)$ следует из свойства (LR3) (теорема 7.1.1). Перейдем ко второму этапу доказательства интегрируемости экспоненты $e^{-P}$, а именно покажем, что высокоэнергетическая часть $\delta P$ полинома $P$ принимает большие значения только на небольшом множестве конфигураций поля. Чтобы придать этому утверждению точный смысл, определим так что $: P:=: P_{\varkappa}:+\delta P_{\varkappa}$. Обозначим $X(\varkappa)$ множество конфигураций $\varphi$, для которых $\left|\delta P_{x}\right| \geqslant 1$, т. е. Предложение 8.6.4. Пусть $C \in \mathscr{C}_{m} u m^{-1}+n+|\Lambda| \leqslant K$. Тогда существует константа $\alpha$, зависящая только от $K$, такая, что при $x>2$ где в-константа из теоремь 8.5.3. Доказательство. Так как $\left|8 P_{x}\right| \geqslant 1$ на множестве $X(\chi)$, то для любого четного $;$ верно неравенство Имеем $\delta P_{x}=\sum_{l=1}^{n}:\left(\varphi^{l}-\varphi_{x}^{l}\right):_{C}\left(f_{l}\right)$. Заметим, что член с индексом $l=0$ отсутствует. Таким образом, $\delta P_{\varkappa}^{j}$ есть сумма не более чем $n^{j}$ мономов, каждый из которых имеет вид $\prod_{l=1}^{j}\left(R^{(l)}-R_{\chi}^{(l)}\right)$, где $R^{(l)}=: \varphi^{m}\left(f_{m_{l}}\right):_{C}$ и $1 \leqslant m_{l} \leqslant n$. При. меняя следствие 8.5 .4 при $r=1, \quad \sum n_{i}=m_{l} \leqslant n$ и $p_{l}=p_{m_{l}}=n /\left(n-m_{l}\right)$, получаем, что все такие мономы ограннчены. Далее, $\left\|w^{(l)}\right\|_{L_{p_{l}}}=\left\|f_{m_{l}}\right\|_{L_{p_{l}}} \leqslant M(f)$. В результате этих оценок получим, что где константа зависит только от $К$. Правая часть этого неравенства примет наименьшее значение, если в качестве $j$ взять наибольшее четное число, меньшее $\left(x^{\varepsilon} / \text { const } M(f)\right)^{2} / n$ (константа та же, что и в (8.6.13)). После этого применение формулы Стирлинга приводит к неравенству (8.6.12). Для доказательства теоремы нам понадобится следующее элементарное тождество. Лемма 8.6.5. Пусть $\{X, d \mu\}$ – вероятностное пространство $\boldsymbol{g}(\varphi) \in$ $\in L_{p}(X, d \mu)$ – определенная на нем функция. Обозначим Тогда Доказательство. Формула (8.6.15) получается из равенства $\int|g|^{p} d \mu=$ $=-\int_{0}^{\infty} a^{p} d h(a)$ при помощи интегрирования по частям. Применим тождество (8.6.15) в частном случае $p=1$. Для доказательства того, что $g \in L_{1}(d \mu)$, достаточно показать, что функция $h(a)$ интегрируема на бесконечности. Пусть, далее, $a(x)$ – непрерывно дифференцируемая монотонно возрастающая функция и $a(x) \rightarrow \infty$ при $x \rightarrow \infty$; тогда, если функция $h(a(x)) d a(x) / d x$ интегрируема по $x$ на бесконечности, то $g \in L_{1}(d \mu)$. Предположим, что $d a(x) / d x \leqslant a(x)^{2}$. Тогда для $e \leqslant x_{0} \leqslant x$ справедливо неравенство Доказательство теоремы 8.6.2. В качестве функции $g(\varphi)$ возьмем $\exp [-: P(\varphi, f): c]$, а функцию $a(x)$ выберем в виде экспоненты от выражения, стоящего в левой части оценки (8.6.10), т. е. При таком определении $d a(x) / d x \leqslant a(x)^{2}$. Разложим экспоненту: $e^{-: P:}=$ $=e^{-: P_{x}:} e^{-\delta P_{x}}$. По предложению 8.6.3 причем второе неравенство следует из предложения 8.6.4. Итак, Предположим, что правая часть этого неравенства не превосходит Отсюда следует неравенство (8.6.7). Более того, так как то верно и второе утверждение теоремы. Случай $1: x^{8} \leqslant(1+M(f))^{n+1}$. Отбросим отрицательные члены в правой части (8.6.17). Заметим, что $\left\|f_{n}\right\|_{L_{\infty}} \leqslant M(f)$. Следовательно, Используя оценки (8.6.19-20), получим, что Более того, в силу нашего предположения, Неравенства (8.6.21-22) в совокупности дают требуемую оценку (8.6.18). Поэтому выражение (8.6.17) ограничено сверху величиной const $\left\|f_{n}\right\|_{L_{\infty}} N(f)$, и тем самым оценка (8.6.18) доказана. Этим завершается доказательство теоремы в частном случае $C_{1}=C_{2}$, к ко торому мы сведем сейчас общий случай. Достаточно установить оценку (8.6.7). Пусть $: P(\varphi, f):_{C_{1}}=: P(\varphi, T f){ }_{C_{2}}$. Воспользуемся доказанной уже в частном случае оценкой (8.6.7), в которой набор $f$ заменен на Tf. С помощью предложения 8.6.1 и неравенства (8.6.20) получим, что Отсюда и вытекает оценка (8.6.7). Тогда причем константы здесь также зависят только от $K$. подобно формуле (7.2.2) для свободной ковариации. Гл. 8. Квантование $=$ интегрирование В гауссовом случае (т. е. когда $P$-линейная функция) оно следует из свойств (8.6.24-25) и определения гауссова интеграла. В общем случае оно получается с помощью гауссова тождества и определения (8.5.5) викова упорядочения
|
1 |
Оглавление
|