что такое кинк-кинк-мезонная вершина?

Вот такие вопросы у меня возникли после прочтения книги Раджарамана "Солитоны и инстантоны". Так что я думаю, что вы, должно быть, прочитали книгу, если хотите ответить. А также знать о квантовых солитонах. Раджараман классически выводит (стр. 82) потенциальную энергию взаимодействия. В ( р ) пары кинк-антикинк.

Затем он говорит некоторые вещи, которые для меня неочевидны, но он говорит о них как об очевидных вещах:

«[Потенциал (3.109) явно напоминает одномезонный обменный потенциал, извлеченный из квантовой теории поля. Фактически, в главе 5, где мы квантоваем эту теорию, будет видно, что она несет мезон с массой 2 м , и получить кинк-кинк-мезонную вершину порядка 1 / λ . Если мы вспомним, что при обмене мезоном между кинками задействованы две такие вершины, и добавим достаточные множители m для удовлетворения размерных требований, борновская амплитуда одного мезонного обмена должна явно давать потенциальную В ( р ) "

Что такое кинк-кинк-мезонная вершина? И как мы можем показать, что это в порядке 1 / λ ?

Как связаны две такие вершины с борновской амплитудой одномезонного обмена? и что это за амплитуда одномезонного обмена Борна, о которой он говорит?

и, наконец, как очевидно, что эта амплитуда дает потенциал В ( р ) ?

Ответы (1)

Я надеялся, что кто-нибудь, у кого есть книга, напишет сюда. Я не знаю, но я думаю, что могу ответить на некоторые части этого вопроса.

В теории пертурбативного квантового поля, особенно в физике элементарных частиц, вы, возможно, знаете, что мы часто анализируем взаимодействие частиц, используя диаграммы Фейнмана. Каждая диаграмма представляет некоторый способ взаимодействия частиц, а сумма всех возможных диаграмм с соответствующими коэффициентами представляет фактическое поведение полей. Общая диаграмма Фейнмана может выглядеть так:

Диаграмма Фейнмана первого порядка

Это может представлять, скажем, электрон (сплошная левая линия) и позитрон (сплошная правая линия), обменивающиеся фотоном (пунктирная линия). * На этой диаграмме есть две вершины, где пересекаются линии, и каждую из них можно назвать вершиной электрон-позитрон-фотон, потому что эти три линии входят в вершину. (Для того, что слева, например, электрон войдет снизу, фотон войдет справа, и у вас будет электрон, выходящий вверху, но если вы перевернете это, оно станет линия позитрона, входящая в вершину.) В математическом выражении, которое соответствует этой диаграмме Фейнмана, каждая вершина будет связана с мультипликативным множителем, который включает константу связи г , или эквивалентно, α . Есть две вершины, поэтому диаграмма в целом будет содержать множитель г 2 "=" α . Мы бы сказали, что эта диаграмма имеет порядок α .

Теперь, в физике элементарных частиц, частица — это просто (обычно локализованное) возмущение поля. Я предполагаю, что «перегиб», о котором говорит Раджараман, — это просто какое-то другое возмущение в поле. Таким образом, применяется такое же толкование. Короче говоря, перегибы фактически являются частицами. Вместо обмена фотонами кинки будут обмениваться чем-то другим, предположительно мезонами. И каждая вершина, которая включает две линии перегиба и мезонную линию, будет связана с фактором, который может включать 1 λ .

Следующее, что нужно знать, это то, что в квантовой теории поля борновское приближение — это способ вычисления амплитуд рассеяния, который более или менее учитывает только эти простые диаграммы с одним обменом, а не любые более сложные явления, которые могут возникнуть при рассеянии. процесс. По сути, вы находите математическое выражение, соответствующее каждой диаграмме Фейнмана с одним обменом, складываете их и получаете амплитуду рассеяния. Возведите амплитуду в квадрат и умножьте на некоторые кинематические коэффициенты, и вы получите сечение рассеяния. Можно вычислить потенциал, который дал бы вам такое же сечение в соответствии с классической теорией рассеяния, т.е. В ( р ) . Расчет никоим образом не очевиден, но, надеюсь, должен иметь смысл, что в некотором пределе этот процесс квантового рассеяния эквивалентен некоторому классическому потенциалу, потому что квантовая теория должна быть сведена к классическому поведению в пределе больших расстояний.


* Это не фактические стили линий, которые можно было бы использовать для этого процесса, но это не относится к делу.