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
5255
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
1241
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
1241
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: нет зарегистрированных пользователей


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