Элементы S-матрицы в формализме интеграла по траекториям

У меня есть вопрос, связанный со связью между элементами S-Matrix и формализмом интеграла по путям. Чтобы сформулировать вопрос, я для простоты буду работать со скалярной теорией поля.

Предположим, что нам дано действие С [ ф ] . В формализме интеграла по путям теперь мы можем определить производящий функционал

Z [ Дж ] Д ф   е я С [ ф ] + г 4 Икс   ф ( Икс ) Дж ( Икс )
и рассчитать произвольные значения вакуумного ожидания
0 | ф ( Икс 1 ) ф ( Икс н ) | 0
используя функциональные производные по источнику Дж . Я также знаю, как вычислять значения вакуумного среднего в «формализме канонического квантования» (теорема Вика и т. д.). Все идет нормально.

Обычно нас интересуют не vevs, а элементы S-матрицы, такие как п 1 , , п н | д 1 , , д м где п я и д Дж – исходящий и входящий импульсы частиц. Кроме того, переход между С -матричные элементы и vevs мне тоже понятны: это как раз и дается формулой приведения ЛСЗ. Итак, в принципе, теперь все готово: мы можем вычислить все в формализме интеграла по траекториям и в конечном итоге связать это с реальными матричными элементами, используя формулу LSZ.

А теперь мои актуальные вопросы:

  1. Кажется, что существует более прямая связь между элементами S-матрицы и формализмом интеграла по путям. На самом деле, в статье Wikischolar об тождествах Славнова и Тейлора (написанной самим доктором Славновым) утверждается, что С матрица может быть записана как С "=" Z [ 0 ] . Откуда это взялось и как это интерпретировать? Я в замешательстве, потому что я думал, что С была скорее матрицей (элементы которой, т.е. элементы матрицы, являются числами) и Z [ 0 ] это просто число (вычисленный интеграл). Так что для меня это читается как «матрица = число»... Кроме того, если это уравнение верно, как мы можем получить С матричные элементы оттуда?

  2. Еще больше сбивает с толку то, что, по-видимому, существует еще одно отношение к С -матричный элемент. Я нашел это в Weinberg Vol. II, глава 15.7 вокруг уравнения (15.7.27). Там у нас есть действие, имеющее вид я + дельта я (контекст здесь, что я является фиксированным калибровочным действием неабелевой калибровочной теории и дельта я является изменением из-за небольшого изменения условия фиксации калибровки, но здесь это не имеет большого значения). Тогда он говорит: Фундаментальное физическое требование состоит в том, чтобы матричные элементы между физическими состояниями не зависели от нашего выбора условия фиксации калибровки, или, другими словами, от дельта я . Изменение любого элемента матрицы α | β из-за изменения дельта я в я является

    дельта α | β     α | дельта я | β .
    Итак, теперь кажется, что существует даже связь между действием и С -матричные элементы. Как это вписывается в общую картину?

Скоро мой экзамен QFT, так что большое спасибо за ваши ответы!

Ответы (2)

ИМХО, в статье проф Славнова формула интеграла пути действия ( 3 ) для С следует понимать с ограничениями на начальное и конечное состояния. Так что, по сути, это матрица С я Дж .

Однако это не относится к формуле ( 4 ) для Z [ Дж ] . Это интеграл по путям без ограничений.

Что касается вашего второго вопроса, просто обратите внимание, что е я ( С + дельта С ) е я С ( 1 + я дельта С ) , так что с разными определениями матричных элементов и функций Грина вы получите свой результат.

Trimok: Не могли бы вы уточнить, что вы подразумеваете под «с различными определениями матричных элементов и функций Грина»?
@PPR: как указано в вопросе, вы получаете С -матричные элементы путем применения формул сокращения LSZ к функциям Грина (значения вакуумного ожидания). А значения вакуумного ожидания — это просто последовательные производные от Z относительно течений Дж ( Икс ) (с точностью до глобальной константы)

На ваш вопрос 1.: обратите внимание, что интеграл в Z [ Дж ] выполняется только над путями, соединяющими начальное состояние д я до конечного состояния д ф , т.е. Z [ Дж ] на самом деле зависит от д я и д ф . Таким образом, вы можете рассматривать его как матричный элемент С ^ , а именно, С я Дж .