2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2, 3  След.
 
 Получить перестановочные соотношения из лагранжиана в КТП
Сообщение01.11.2014, 22:45 


20/12/11
77
Каким образом в квантовой теории поля из лагранжиана получаются перестановочные соотношения и уравнения движения (гейзенберговские или шрёдингеровские, не важно)? Хотелось бы видеть работающий в общем виде способ (хотя бы для КЭД). Везде, где я про это видел, из лагранжиана через интегралы по траекториям сразу получаются пропагаторы, причём обосновывается, что это именно пропагаторы, довольно мерзким и сомнительным способом. Если удаётся получать пропагаторы, то и традиционную формулировку можно получить? Где про это вменяемо написано? Вообще, например, стандартная модель формулируется без интегралов по траекториям? Хотелось бы увидеть её формулировку в шрёдингеровком или гейзенберговском виде, а то обычно лагранжианы и сразу бла-бла-бла.

 Профиль  
                  
 
 Re: Получить перестановочные соотношения из лагранжиана в КТП
Сообщение01.11.2014, 23:48 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Интегралы по траекториям - наиболее удобный и торный путь в КТП. Есть и другие варианты, например, швингеровский. Он больше подходит к тому, что вы хотите ("шрёдингеровский или гейзенберговский вид"), но более муторный и техничный, в нём не так ясно виден физический смысл.

 Профиль  
                  
 
 Re: Получить перестановочные соотношения из лагранжиана в КТП
Сообщение01.11.2014, 23:53 


20/12/11
77
Меня интересует переход из интегралов по траекториям в шрёдингеровский или гейзенберговский вид.

 Профиль  
                  
 
 Re: Получить перестановочные соотношения из лагранжиана в КТП
Сообщение02.11.2014, 00:02 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
О, это очень просто, это у Фейнмана-Хибса написано.

-- 02.11.2014 00:10:37 --

Идея в том, что мы "рассекаем" множество траекторий по сечению $t=t_0,$ и разбираемся, какая информация нам нужна для второй половины ИТ, если первую "закрыть рукой". Оказывается, что через каждую точку пространства $\mathbf{x}_0$ (для простоты я говорю про квантовомеханический, а не про квантовополевой случай) проходит множество траекторий, которое можно представить как декартово произведение: для каждой фиксированной первой половины траектории - всевозможные вторые половины траектории, и для каждой фиксированной второй половины траектории - всевозможные первые половины траектории. Тогда, интегрировать по этому полному множеству можно как двойной интеграл: сначала проинтегрируем всевозможные первые половины траекторий, и получим некоторое комплексное число - "промежуточную амплитуду", а потом проинтегрируем всевозможные вторые половины траекторий, причём "промежуточная амплитуда" войдёт как константа. Итого, интеграл по всем траекториям, проходящим через $\mathbf{x}_0,$ есть произведение всего двух амплитуд (они же пропагаторы). Ну и осталось проинтегрировать по всем $\mathbf{x}_0.$ Теперь, если мы посмотрим на функцию "промежуточная амплитуда" как функцию $\mathbf{x}_0,$ то это окажется попросту волновая функция Шрёдингера.

 Профиль  
                  
 
 Re: Получить перестановочные соотношения из лагранжиана в КТП
Сообщение02.11.2014, 00:32 


20/12/11
77
Вот не нашёл я этого у Фейнмана-Хибса. Да, там описан метод получения уравнения движения из интегралов по траекториям, но он не работает даже для свободного электромагнитного поля в КЭД: для операторов-компонент четырёхмерного потенциала требуются нетривиальные перестановочные соотношения $[A_{\mu},A_{\nu}]=C\cdot g_{\mu\nu}$ и индефинитная метрика, получение которых из интегралов по траекториям неочевидно и в книжке отсутствует. Или я пропустил? Если да, то просьба указать номер главы, где описано получение перестановочных соотношений. Если что, то я понимаю, как получить уравнение Шрёдингера из интегралов по траекториям в квантовомеханическом случае, меня интересует именно квантовополевой со всеми потрохами.

 Профиль  
                  
 
 Re: Получить перестановочные соотношения из лагранжиана в КТП
Сообщение02.11.2014, 01:06 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Понял. В Фейнмане-Хибсе этого нет, там именно КМ.

-- 02.11.2014 01:23:08 --

Пока такое впечатление, что вашим вопросам соответствует Боголюбов, Ширков "Введение в теорию квантованных полей" ("толстый"). Попробуйте посмотреть главу 2 и главу 7. Хотя, конечно, из интегралов по траекториям он вообще не исходит.

 Профиль  
                  
 
 Re: Получить перестановочные соотношения из лагранжиана в КТП
Сообщение02.11.2014, 01:28 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


04/09/14
5288
ФТИ им. Иоффе СПб
pupsik в сообщении #925209 писал(а):
Каким образом в квантовой теории поля из лагранжиана получаются перестановочные соотношения и уравнения движения
Посмотрите в этой книжке:
Васильев А.Н. Функциональные методы в квантовой теории поля и статистике [ЛГУ, 1976]
Может и устроит.

 Профиль  
                  
 
 Re: Получить перестановочные соотношения из лагранжиана в КТП
Сообщение02.11.2014, 01:57 
Заслуженный участник


25/12/11
750
Во-первых, умерьте наконец пыл. Почему вы вместо того, чтобы внимательно разбираться, всегда сразу заявляете, что все чушь, и идете искать "вменяемое изложение"?

Во-вторых, что я хотел давно вам сказать. Многие "крючки" разобраны только в оригинальных работах. Никто никогда не будет писать их в учебники, потому что они часто очень громоздкие и в то же время не несут ничего нового. Разбирать такие нигде не приводимые кроме оригинальных работ "крючки" дело хорошее не столько даже для себя, сколько для общества :mrgreen: Но делать это надо, когда уже разобрался в элементарных изложениях, а не до того.

В-третьих...
pupsik в сообщении #925209 писал(а):
Везде, где я про это видел, из лагранжиана через интегралы по траекториям сразу получаются пропагаторы, причём обосновывается, что это именно пропагаторы, довольно мерзким и сомнительным способом.

Что вы несете? Вы Райдера только читали и это ваше "везде"? Практически во всех учебниках по КТП сперва дается "нормальное" каноническое изложение (а в старых иного и нет). Но суть его состоит в том, что вы постулирует сперва канонические соотношения и гамильтониан на основе классической функции Гамильтона. Уж простите, что-то постулировать надо. А сделать это можно, между прочим, бесконечным числом способов, хотя иногда они получаются эквивалентными.

В-четвертых, что касается функционального интеграла. Он обобщается прямолинейно. Но в гамильтоновой своей форме. В простых случаях можно показать его эквивалентность лагранжевой форме, но в более сложных этой эквивалентности нет. Опять же это есть во всех учебниках КТП, кроме старых.

В-пятых, КЭД и Стандартная модель - это системы со связями. Отсюда и всякие индефенитные метрики и прочие радости. Как с ними разбираться очень кратко опять же есть практически в любом учебнике КТП, кроме старых. Подробнее, см. Гитман - Тютин. Еще подробнее Henneaux - Teitelboim. Легче всего пользоваться функциональным интегралом и трюком Фаддеева-Попова. Но это не просто трюк, а трюк обоснованный (т.е. показана его эквивалентность каноническим методам). К сожалению, большая часть подробностей этого обоснования опять же в оригинальных статьях.

А Васильева тоже полезно почитать

-- 02.11.2014, 03:28 --

Кстати часто нельзя просто написать интеграл по путям и радоваться. Надо доопределять, что вы понимаете под мерой интегрирования и там и скрывается конкретика какую именно каноническую модель вы рассматриваете

 Профиль  
                  
 
 Re: Получить перестановочные соотношения из лагранжиана в КТП
Сообщение02.11.2014, 02:32 
Заслуженный участник


29/09/14
1248
И в старых добрых книгах есть чему поучиться при желании:

Дж.Д. Бьёркен, С.Д. Дрелл "Релятивистская квантовая теория" том 2 (1978)
Глава 14 "Квантование ЭМ-поля".
(метод канонического квантования)

С. Швебер "Введение в релятивистскую квантовую теорию поля" (1963)
Глава 9 "Квантование ЭМ-поля".
(метод Гупта-Блейлера)

С кратким упоминанием метода Гупта-Блейлера:
Н.Н. Боголюбов, Д.В. Ширков "Квантовые поля" (1980)
Глава 2 "Квантование свободных полей", параграфы 6 - 9.

Подробнее:
Н.Н. Боголюбов, Д.В. Ширков "Введение в теорию квантованных полей" (1984)
Глава 2 "Квантовая теория свободных полей"
(про ЭМ-поле - в параграфе 12)

А.И. Ахиезер, В.Б. Берестецкий. "Квантовая электродинамика" (1969)
Глава 1 "Квантовая механика фотона", параграф 5 "Квантование ЭМ-поля".
(В 4-ом издании, 1981 г. - глава 2, параграф 2.3)

А.И. Ахиезер, С.В. Пелетминский "Поля и фундаментальные взаимодействия (1986)
Глава 2 "Квантование", параграф 2.4 "Квантование ЭМ-поля".

 Профиль  
                  
 
 Re: Получить перестановочные соотношения из лагранжиана в КТП
Сообщение02.11.2014, 02:36 
Заслуженный участник


25/12/11
750
fizeg в сообщении #925254 писал(а):
Надо доопределять, что вы понимаете под мерой интегрирования и там и скрывается конкретика какую именно каноническую модель вы рассматриваете

... и УФ расходимости тоже кстати.

Cos(x-pi/2)
Это да. Но методы для КЭД не очень тривиально обобщаются на случай неабелевых полей, а топикстартеру Стандартную модель хочется

 Профиль  
                  
 
 Re: Получить перестановочные соотношения из лагранжиана в КТП
Сообщение02.11.2014, 03:11 
Заслуженный участник


29/09/14
1248
Хотеть-то, как говорится, не вредно... Но от "галопов по европам" всё-равно прока не будет. Надо продвигаться вдумчиво, спокойно, последовательно - от простого к сложному.

(Причём, на форумы в таком деле, имхо, надеяться не стоит: никто не скажет здесь такого волшебного слова, от которого в мозгу вдруг само родится всеобъемлющее знание.)

 Профиль  
                  
 
 Re: Получить перестановочные соотношения из лагранжиана в КТП
Сообщение02.11.2014, 09:31 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
fizeg в сообщении #925254 писал(а):
Практически во всех учебниках по КТП сперва дается "нормальное" каноническое изложение (а в старых иного и нет).

По моим ощущениям, всё-таки 50 на 50. Где с канонического (во всех деталях), а где по каноническому, может, и скажут пару слов, но без нюансов, и сразу скачут к функциональному интегрированию.

fizeg в сообщении #925263 писал(а):
а топикстартеру Стандартную модель хочется

Довольно большой размах от КЭД до SM. Стоит всё-таки подниматься по этажам последовательно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Получить перестановочные соотношения из лагранжиана в КТП
Сообщение02.11.2014, 11:24 


20/12/11
77
Да, большой список представили... Будем по-маленьку изучать. На всякий случай уточню, что мне нужно. Вот есть теория свободного электромагнитного поля - подмножество КЭД (мне пока этого достаточно). Её можно представить каноническим способом (с операторами, перестановочными соотношениями и т.д.), и я знаю, как. Есть представление на основе интегралов по траекториям. Есть утверждение, что оба представления дают одинаковые пропагаторы, доказанное тупо вычислением пропагаторов для каждого способа и их сравнением, и выглядит это как случайное совпадение. Но меня интересует какая-то связь между этими представлениями, помимо равенства пропагаторов. Что, например, является состоянием? Каков физический смысл интегралов по траекториям в теории свободного электромагнитного поля?

fizeg в сообщении #925254 писал(а):
pupsik в сообщении #925209 писал(а):
Везде, где я про это видел, из лагранжиана через интегралы по траекториям сразу получаются пропагаторы, причём обосновывается, что это именно пропагаторы, довольно мерзким и сомнительным способом.

Что вы несете? Вы Райдера только читали и это ваше "везде"?

Райдера, Пескина-Шрёдера, Садовского (который переписал у Райдера), некоторых других (у которых этого либо нет вообще, либо написано настолько расплывчато, что я даже их не запомнил). Там везде этот долбанный трюк с вакуумным состоянием, который работает только если его энергия равна нулю. Самое интересное, что переписавший у Райдера Садовский пишет об этом прямо, а остальные (включая Райдера) просто умалчивают этот момент. Лично я не вижу никаких волшебных способов выбирать состояние с минимальной энергией, вижу только с нулевой, поэтому и хотел бы, чтобы мне явно его указали, а не отмазки какие-то писали, но это немного не по теме... Пока что я не понимаю многие вещи до этого...

 Профиль  
                  
 
 Re: Получить перестановочные соотношения из лагранжиана в КТП
Сообщение02.11.2014, 11:50 
Заслуженный участник


06/02/11
356
вы можете найти ответы на все ваши вопросы у Вайнберга. См., в частн., том 1, гл. 9.1-9.3. Он пишет слишком тяжеловесно, на мой вкус, но другого такого же подробного источника не знаю.
Насчет уравнений движения в формализме функ. интеграла -- они выводятся вообще в любой книжке (Пескин-Шредер, напр.), там вывод в одну строчку интегрированием по частям в функ. интеграле.

 Профиль  
                  
 
 Re: Получить перестановочные соотношения из лагранжиана в КТП
Сообщение02.11.2014, 12:00 


20/12/11
77
type2b в сообщении #925347 писал(а):
Насчет уравнений движения в формализме функ. интеграла -- они выводятся вообще в любой книжке (Пескин-Шредер, напр.), там вывод в одну строчку интегрированием по частям в функ. интеграле.

Напоминаю, что меня интересует КТП, а не КМ.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 37 ]  На страницу 1, 2, 3  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: mihaild


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group