Интерпретация члена производного взаимодействия в КТП

Я пытаюсь понять, что такое термин

л я н т знак равно ( мю А ) 2 Б 2
с А а также Б быть скалярными полями, например, означает. Я понимаю, как нарисовать член взаимодействия на диаграммах Фейнмана без производной и как его интерпретировать (соединить внешние линии, найти правильное значение константы связи взаимодействия и т. д.).

Но если у меня есть производная перед одним из полей, как мне ее интерпретировать? Это все еще два А скалярные частицы, взаимодействующие с двумя Б скалярные частицы? Как производная меняет взаимодействие?

Я немного поискал в Интернете об этом и нашел некоторые ресурсы: Preskill Notes (см. стр. 4.33) или Полезные формулы и правила Фейнмана (см. стр. 20), но все же... Не понимаю.

Означает ли тогда член взаимодействия с импульсом, что у нас есть путешествующая частица A из вершины в другую вершину с конечной частицей B?

Ответы (1)

Здесь я попытаюсь в основном соединить некоторые точки, чтобы провести вас через пример второго текста, который вы разместили...

Любая квантовая теория поля по вашему выбору связывает определенные интегралы с наблюдаемыми, которые вы должны вычислить. Диаграммы Фейнмана представляют собой представления этих интегралов. Линии соответствуют пропагаторам, которые кодируют различную динамику поля, а вершины — это выражения, содержащие силы связи и правильное количество индексов для соединения ваших пропагаторов. Чтобы вывести правила Фейнмана, вы разложите интегралы, прочтете общую структуру и свяжете определенные подынтегральные выражения с определенными изображениями. Затем, имея правила в кармане, вы выбираете диаграмму Фейнмана, которую хотите вычислить, записываете все правильные термины и интегрируете все незавершенные концы.

Теперь у вас есть выражение л я н т знак равно грамм ( мю А ) 2 Б 2 , которую вы идентифицируете как член взаимодействия (в конце концов, это два разных поля), и вы задаетесь вопросом, что делать с производной, которую вы знаете только из кинетического члена. Что ж, чтобы знать, кто является распространителями теорий, вам в любом случае нужен весь лагранжиан/полная динамика теории, так что эта информация обязательно будет там включена. Как получается выражение вершины (ваш вопрос), это то, что пытается описать вторая статья, которую вы опубликовали:

Если вы выведете правила Фейнмана в импульсном пространстве, где поля А а также Б представить в терминах их мод Фурье ( А ( Икс ) знак равно г п А ^ ( п ) е я п Икс ), то вы видите, что производная мю превращается в четырехвекторный момнетум п мю (под интергралом).

Если бы у вас была более простая структура взаимодействия грамм А 2 Б 2 , то ваша вершина обычно будет представлена ​​просто числом грамм и знание о том, какие распространители попадают туда. Теперь, при выводе правила Фейнмана для вашей конкретной проблемы, которая включает в себя грамм ( мю А ) 2 Б 2 , ваше подынтегральное выражение также будет содержать функцию вектора импульса, например п 2 из

2 А ( Икс ) знак равно г п А ^ ( п ) е я п Икс п 2
Следовательно, ваш термин вершины (в представлении импульсного пространства), который по существу является подынтегральной функцией без выражений пропагатора (некоторые знаменатели, которые выглядят как " 1 п 2 + м 2 "или около того) будет не только" грамм "но что-то вроде" грамм п 2 ".

Ясно, что это означает, что более высокие моды (большие импульсы и т. д.) могут быть опасными объектами, поскольку вы хотите, чтобы ваши интегралы сходились — вы интегрируете по п , поэтому высшие силы в п под интегралом обычно не ваш друг. Очень расплывчато, если прямая связь а-ля С грамм г Икс А 2 Б 2 хочет быть сведенным к минимуму, а затем высоким А означает низкий Б . С этой точки зрения термин « С грамм г Икс ( мю А ) 2 Б 2 заставляет задуматься "О, так поведение поля Б зависит не только от другой амплитуды поля А , но и непосредственно на относительной локальной динамике этих полей ». но вам действительно нужно взглянуть на конкретные теории для конкретных последствий.

Если вы ищете физические (но более сложные) примеры, вы можете просмотреть диаграммы Фейнмана теории Янга-Миллса (прокрутив страницу немного вниз) и попытаться сравнить структуру взаимодействия со всеми вершинами, содержащими функции импульса ( второй и последний здесь ).

Отличное объяснение! Спасибо, очень полезно. Подводя итог, если я правильно понимаю, производная изменит член вершины, но она все еще интерпретируется как та же самая частица ( А здесь). Кстати, я еще раз пройдусь по тексту с вашими советами. :)
@Багира: Да, он «изменит» его, говоря относительно термина, который не включает производную. Но это, конечно, совершенно другая теория. Грубо: дифференциальное уравнение -> пропагатор, покой -> вершина. И да, это та же самая частица, как и классическая траектория Икс ( т ) дает позицию, даже если ваш лагранжиан содержит скорость в ( т ) знак равно Икс ˙ ( т ) . Вы решаете, что представляет собой физическая степень свободы. То, что вы подразумеваете под частицами, помечено импульсами. Оператор импульса, ваша производная, является просто (мультипликативным) оператором по отношению к этим состояниям.