Простой вопрос: как следует из названия, что делает реальную диаграмму Фейнмана реальной, а что делает виртуальную диаграмму виртуальной? Или, другими словами, как мне определить, является ли данная диаграмма реальной или виртуальной? Я никогда не получал действительно удовлетворительного объяснения этого. Я бы предположил, что это как-то связано с виртуальными частицами, но все внутренние пропагаторы являются виртуальными частицами, и я точно знаю, что наличие внутренних линий не делает диаграмму виртуальной.
При обычном использовании реальное и виртуальное — это свойства не самих диаграмм Фейнмана, а частиц, изображенных на них. Частицы, соответствующие внешним линиям (привязанные не более чем к одной вершине), являются реальными, остальные (прикрепленные к двум вершинам) — виртуальными.
Диаграмму Фейнмана можно рассматривать как повторяющуюся часть большой диаграммы. Это требует, чтобы внешние линии диаграммы оставались вне оболочки, чтобы соответствующие интегралы зависели от импульсов вне оболочки (а не только от импульсов на поверхности, которых было бы достаточно для элементов S-матрицы). Их вычисление более сложное, так как приходится учитывать большее пространство параметров. Использование диаграмм Фейнмана вне оболочки в этом смысле заключается в том, что их можно использовать в методах повторного суммирования в качестве строительных блоков бесконечных семейств диаграмм Фейнмана на оболочке. Действительно, такое рекурсивное использование требует обращения с внешними линиями как с виртуальными. Как и в случае с виртуальными частицами, такие диаграммы Фейнмана вне оболочки не имеют измеримого аналога, а являются лишь промежуточными выражениями в расчетах повторного суммирования.
Однако в таких статьях, как http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0550321379901160 , виртуальный граф Фейнмана — это просто обычный граф Фейнмана, включающий петлю, в отличие от реального графа Фейнмана = древовидного графа низшего порядка. . См. объяснение после ур. (42) и (81). Эта статья цитируется в http://arxiv.org/abs/1012.0507 после ур. (3) для получения подробной информации о виртуальных диаграммах. В http://arxiv.org/abs/1112.1061 эта терминология применяется к графам, разрезанным линиями на рис. 1, что соответствует факторизации. http://arxiv.org/abs/hep-ph/9701284 также использует эту терминологию; см. названия разделов 3.1 и 3.2 и соответствующие рисунки.
Если я правильно понимаю ваш вопрос, это просто вопрос того, что вы рассчитываете, помещаете ли вы внешние частицы на оболочку или нет. Если вы, например, вычисляете амплитуду для использования в поперечном сечении, вы поместите внешние частицы на оболочку, и это будет то, что вы называете «настоящей диаграммой Фейнмана». Если вы рассчитываете эффективное действие, вы можете нарисовать те же точные диаграммы, что и для расчета поперечного сечения, но вы оставляете частицы вне оболочки или то, что вы называете «виртуальной диаграммой Фейнмана».
Диаграммы Фейнмана — это просто диаграммы. Реальными или виртуальными могут быть изображенные на них частицы. Следует различать:
Чтобы вычислить амплитуду, нужно проинтегрировать по всем возможным импульсам внутренних линий. Следовательно, эти распространители можно считать виртуальными. По сути, суммируются все уровни виртуальности внутренних линий.
Внешние линии не так просты. Хотя большинство из них обычно реальны, многие — нет. Например, вы можете произвести пару Z-бозонов из общей энергии, меньшей, чем удвоенная масса Z-бозона. В этом случае один из Z-бозонов будет виртуальным. Если вы измерите его, вы обнаружите не массу Z-бозона, а нечто меньшее. То же самое относится и к процессу Дрелла-Яна, когда виртуальный фотон создается в результате аннигиляции кварка и антикварка. Эти фотоны массивны, а настоящие фотоны безмассовы.
Итог: диаграммы такие, какие они есть. То, что получается из них, может быть на массовой оболочке (реальная частица) или вне массовой оболочки (виртуальная частица).
твистор59
Дэвид З.
Арнольд Ноймайер