54.2. Вывод спектрального представления.
Рассмотрим функцию Согласно условию 52.2В можно записать ее в виде
Ряд первых членов этой суммы, как и ранее в § 53.2, равен нулю. Так, по соображениям ковариантности
для безнуклонных состояний Кроме того, рассуждая, как и в § 53.2, убеждаемся, что (14) справедливо также для однонуклонного состояния; поэтому интеграл (13) фактически распространен на область, в которой Теперь ясно, что может
быть представлена в виде
Вводя для аналогичные импульсные представления через скалярные функции
с помощью (10) и (12) приходим к соотношениям
Используя здесь (15), получаем также
Ввиду того, что (17) и (18) вполне аналогичны (53.33) и (53.35), можно теперь дословно повторить для функции рассуждения, относящиеся в § 53.3 к функциям
Этим путем получим:
где функции — аналитические во всей комплексной плоскости своего аргумента, за исключением линии разреза
и возрастают на бесконечности не быстрее полинома степени, вследствие чего могут быть представлены в виде, аналогичном (53.52):
Установим теперь некоторые неравенства, которым должны удовлетворять функции . Заметим для этого, что на основании (13) и (15) имеет место соотношение
справедливое при всех . Положим в нем
и воспользуемся тем , что в обычном представлении
Тогда получим
Введем теперь функции
которые в силу (22) являются неотрицательными:
и заметим, что
На основании (20) и (24) можем теперь заключить, что комбинации
обладают спектральным представлением вида
При этом очевидно, что в силу (16) и (19) в качестве в (26) можно взять импульсное представление или выбирая лишь согласно (19) соответствующее правило обхода для полюса
Спектральное представление (26) можно несколько преобразовать. Заметим для этого, что разности
по отношению к k являются полиномами степени Поэтому (26) можно записать в виде
где
а — постоянные, не содержащие матриц Дирака.
Как и в случае бозонной функции q, можно показать, что поскольку на основании (53.9) только в этом случае соответствующая функция Грина имеет полюс первого порядка в точке . Соответствующее доказательство может быть проведено путем рассмотрения матричного элемента S между двумя однонуклоиными состояниями, так же как и в бозонном случае.
Наконец, используя вытекающее из определений (5) и (8) свойство сопряжения
из которого также следует, что
получим, что все являются вещественными.
Представление Челлена — Лемана для фермионной функции Грина получается отсюда с помощью (53.9) при дополнительном предположении .
Мы опять (так же, как в § 53.4) встретились здесь с тем интересным фактом, что при наличии нашей системы условий (§ 52.2,3) задание «степени роста» эквивалентно заданию формы лагранжиана.