Какое обратное выражение −(∂2+m2)−(∂2+m2)−(\partial^2 + m^2) следует использовать в интеграле по путям?

Функционал разбиения для свободного скалярного поля равен

(1) Z "=" Д ф е я д 4 Икс [ 1 2 ф ( 2 + м 2 ) ф + Дж ф ] .
Чтобы вычислить этот функциональный интеграл, мы обычно сравниваем его с дискретным случаем
. . . д д 1 д д 2 . . . д д Н е ( я / 2 ) д А д + я Дж д "=" ( ( 2 π я ) Н дет [ А ] ) 1 2 е ( я / 2 ) Дж А 1 Дж ,
где А 1 является обратной матрицей А . Теперь по аналогии мы обычно принимаем результат уравнения (1) как
(2) Z "=" С е ( 1 / 2 ) д 4 Икс д 4 у Дж ( Икс ) Д ( Икс у ) Дж ( у ) ,
где Д ( Икс у ) называется обратным оператору ( 2 + м 2 ) (думаю должно быть ( Икс 2 + м 2 ) дельта ( Икс у ) в более строгом смысле). А именно,
(3) д 4 у ( Икс 2 + м 2 ) дельта ( Икс у ) Д ( у г ) "=" ( Икс 2 + м 2 ) Д ( Икс г ) "=" дельта ( Икс г ) ,
аналог А Дж я А 1 к Дж "=" дельта к я в дискретном случае.

Но теперь у меня есть вопрос. Поскольку не существует единственного обратного оператора ( Икс 2 + м 2 ) дельта ( Икс у ) (напомним, что нам нужны дополнительные граничные условия, чтобы получить конкретное решение уравнения (3), см. мой другой вопрос здесь ), то какая функция Грина Д ( Икс у ) следует использовать в уравнении (2)?

А какой физический смысл в том, что мы выбираем функцию Грина

(4) Д ( Икс у ) "=" д 4 к ( 2 π ) 4 е я к ( Икс у ) к 2 м 2 ,
где я пренебрегаю я ϵ ? Видимо, мы в принципе можем добавить любую функцию г ( Икс у ) к уравнению (4) при условии
( Икс 2 + м 2 ) г ( Икс г ) "=" 0.

Ответы (1)

В какой-то момент вы захотите вычислить свой скалярный распространитель поля из вашего генерирующего функционала

(1) Z "=" С е ( 1 / 2 ) д 4 Икс д 4 у Дж ( Икс ) Д ( Икс у ) Дж ( у ) ,
и, очевидно, получит
(2) 0 | Т ф ( Икс 1 ) ф ( Икс 2 ) | 0 "=" Д ( Икс 1 Икс 2 ) .

Результат физического пропагатора в подходе интеграла по путям должен быть идентичен любому другому методу его вычисления. Можно, например, использовать канонический подход для вычисления пропагатора скалярного поля:

0 | Т ф ( Икс 1 ) ф ( Икс 2 ) | 0 "=" 0 | д 3 п д 3 д ( 2 π ) 6 1 4 Е п Е д а п е я п Икс 1 а д е я д Икс 2 | 0 "=" д 3 п д 3 д ( 2 π ) 6 1 4 Е п Е д 0 | а п а д | 0 е я п Икс 1 + я д Икс 2 (3) "=" д 3 п ( 2 π ) 3 1 2 Е п е я п ( Икс 1 Икс 2 ) .

Ваша функция Грина

(4) Д ( Икс 1 Икс 2 ) "=" д 4 к ( 2 π ) 4 я е я к ( Икс 1 Икс 2 ) к 2 м 2 + я ϵ ,
можно показать, что это эквивалентно приведенному выше выражению (3), рассматривая контурное интегрирование вокруг полюсов с бесконечно малым я ϵ в знаменателе ( ср. 44-46 ). Взяв другую форму функции Грина Д ( Икс 1 Икс 2 ) результаты для разных методов расчета не совпадут.