Асимптотика пропагатора скалярного поля

При обсуждении причинности в главе 2 Пескина и Шредера появляется пара уравнений, описывающих асимптотическое поведение пропагатора для скалярного поля:

Если Икс 0 у 0 "=" т , Икс у "=" 0 Д ( Икс у ) "=" 1 4 π 2 м д Е Е 2 м 2 е я Е т т е я м т
Если Икс 0 у 0 "=" 0 , Икс у "=" р Д ( Икс у ) "=" 1 4 π 2 р м д р р е р р р 2 м 2 р е м р

Я не понимаю, как вы получаете эти асимптотические поведения (у меня нет проблем с выводом интегральных точных выражений, но потом я застреваю). Все, что я мог сделать, это переписать первый интеграл следующим образом:

Д ( Икс у ) "=" 1 4 π 2 м д Е Е 2 м 2 е я Е т "=" м 4 π 2 я т К 1 ( я м т )

используя эту статью о модифицированных функциях Бесселя второго рода. Но сверяясь с Mathematica, это исчезает для т . Что касается второго интеграла, я понятия не имею, поэтому любая помощь будет более чем кстати!

Дополнительный (но связанный) вопрос:

В первом обсуждении главы появляется нечто подобное

U ( т ) "=" 1 2 π 2 | Икс Икс 0 | 0 д п п грех ( п | Икс Икс 0 | ) е я т п 2 + м 2

Это также получено с помощью аналогичной процедуры?

Ответы (1)

Идея здесь состоит в том, чтобы использовать аппроксимацию стационарной фазы/седловой точки , которую необходимо немного адаптировать.

Например, если вы перепишете подынтегральную функцию первого интеграла в виде

е я т ( Е + я 2 т п ( Е 2 м 2 ) ) ,
вы найдете две стационарные точки Е ± "=" ± м + О ( т 1 ) . Только + м может внести вклад в интеграл из-за диапазона интегрирования, и, таким образом, вы обнаружите, что доминирующий вклад в интеграл пропорционален е я м т .

Вы можете действовать таким же образом для других интегралов.

Хорошо, это было полезно! Я думаю, что мне придется поискать немного больше информации о методе стационарной фазы, потому что я никогда о нем не слышал... Однако есть еще кое-что, что кажется мне странным, как получается, что если интеграл ведет себя асимптотически как е я м т для больших т предел, когда т 0? (Я предполагаю, что мой предыдущий расчет с использованием функций Бесселя был правильным, и что предел этого выражения действительно равен нулю, как утверждает Mathematica).
@AlexV.: Обратите внимание, что мой аргумент только что развился достаточно, чтобы найти главный экспоненциальный член. Также будут префакторы, зависящие от т , что будет означать «демпфирование» е я м т колебания, которые вы можете получить, если вычислите гауссову поправку к разложению с седловой точкой. Вы можете получить правильную форму префактора здесь: en.wikipedia.org/wiki/Bessel_function#Asymptotic_forms