КТП и формализация квантовой теории поля

Недавние вопросы Моше о формализации квантовой теории поля и решеток в качестве определения теории поля напоминают мне кое-что, о чем я иногда лениво задумываюсь, и, возможно, этот сайт может дать мне ответ. Есть ли какие-нибудь математики, работающие над определением квантовой теории поля, начав со строгого определения КТП и двигаясь оттуда?

Причина, по которой я спрашиваю, заключается в том, что я думаю, что именно так большинство из нас, физиков, думают о квантовой теории поля (то есть в вильсоновском ключе): чтобы определить КТП, вы начинаете с фиксированной точки УФ-излучения и деформируете ее с помощью некоторых соответствующих оператор. Итак, если бы у вас была общая теория КТП, вы бы знали, как понять, как КТП реагируют на внешние источники для операторов, а получение более общей КТП означало бы «просто» включение пространственно однородного источника для некоторого оператора и наблюдение за тем, как он реагирует .

Другим объектом, который мы изучаем, является «эффективная теория поля», которую вы можете представить на этом языке как КТП, служащую фиксированной точкой ИК, вместе с некоторым понятием класса эквивалентности нерелевантных операторов, деформирующих «вверх» от этой точки (будучи независимо от того, достигнете ли вы когда-либо фиксированной точки UV).

Очень (чрезвычайно) наивно, я подозреваю, что математикам может повезти больше, если они изучат пространство КТП, чем попытаются начать со всех КТП. И вы можете представить, что этот подход хорошо подходит для вопросов, которые могут интересовать физиков (например, существует ли « а -теорема» или что-то подобное, аналогичное с - теореме в двух измерениях, характеризующее ренормгрупповые потоки как необратимые). ).

Аксиоматическая/алгебраическая/конструктивная теория поля, по-видимому, заботится обо всех видах теории поля одновременно, а другие математики, похоже, пытаются откопать интересную структуру в теории возмущений, что, я не уверен, когда-либо приведет к прогрессу в непертурбативном понимании поля. теория. Я знаю, что есть математики, работающие над КТП. (Я нашел этот вопрос MathOverflow , в котором есть много ссылок на работу математиков над CFT, например.) Но мне интересно, пытался ли кто-нибудь работать над CFT как путем к более общему пониманию QFT.

Это не полноценный ответ, поэтому я просто добавлю этот небольшой комментарий. CFT — это, конечно, красивая математическая структура со своими новыми рецептами, которые нужно формализовать. Можно увидеть, например, «большую желтую книгу» ди Франческо и др., amazon.com/Conformal-Theory-Graduate-Contemporary-Physics/dp/… ... Можно получить КТП как деформации КТП в УФ, и сокращая их, но как только конформная симметрия нарушается, первоначальные преимущества — новые способы определения аксиом, которые были возможны для КТП, — исчезают...
Просто подумайте о конкретном контексте, в котором этот подход мог привести (или может привести) к некоторому прогрессу: некоторые соответствующие деформации двумерных КТП приводят к интегрируемым теориям. Кажется естественным обсудить, сохранилась ли часть формальной структуры CFT в деформированной теории.
Я не совсем уверен, как это им поможет. Они даже не могут получить ни одного рабочего примера взаимодействующей релятивистской 4-мерной теории поля, не говоря уже о чем-то значительно более ограничивающем. С другой стороны, я считаю, что это примеры строгих теорий (например, удовлетворяющие аксиомам Вайтмана или Хаага-Кастлера) в двух измерениях. Поэтому я наивно полагал, что им будет легче сделать теорию струн строгой, а затем вывести из нее эффективные теории поля.
Концевич прочитал несколько лекций в Университете Чикаго десять лет назад на эту тему: определение КТП как соответствующих деформаций УФ-КТП с фиксированной точкой. Насколько я знаю, в печати ничего никогда не появлялось.

Ответы (1)

CFT состоит для большинства математиков, которые интересуются этой темой, в настоящее время изучают алгебры вершинных операторов, см. этот вопрос о математическом переполнении:

Вы можете найти немного больше о теме и работе нескольких математиков здесь:

Как видно из ответов на mathoverflow, вершинные алгебры не были придуманы для изучения CFT, а то, что они образуют аксиоматическую абстракцию произведений операторной алгебры, было замечено лишь позже.

Личное и очень субъективное замечание: не следует недооценивать объем теоретической физики, необходимый для понимания того, что такое КТП для физиков. Большинство математиков, которые впервые со школьной скамьи знакомятся с физикой через какую-то структуру QFT, кажется, совершенно ошеломлены высокой платой за вход, которую им придется заплатить, чтобы понять это. Это мое личное объяснение того наблюдения, что большинство математиков изучают формальные механизмы только для того, чтобы использовать их для доказательства некоторых новых математических теорем, и очень редко для того, чтобы лучше понять, чем занимаются физики. Хотя вы найдете довольно много работ довольно известных математиков, если вы перейдете по ссылкам выше, AFAIK, никто не выполняет работу, которую вы описываете.

Алгебры вершинных операторов — это всего лишь формализация 2d CFT, верно?
Это правда, что изучение QFT сопряжено с большими накладными расходами, поэтому я не удивлен, что это не очень активная область исследований в математике. С другой стороны, есть заметное количество математиков, работающих над такими вещами, как структура теории возмущений, что наводит меня на мысль, что они слишком серьезно относятся к материалу из учебника по КТП за счет более общих знаний, которые они могли бы получить из разговоров. к физикам. (Может быть, они выполняют важную работу и, конечно, находят глубокие структуры; я понятия не имею, что такое «мотив», поэтому я не в курсе....)
@Matt: Да, вершинные алгебры формализуют 2d CFT. Я полагаю, вы ссылаетесь на работу Конна-Креймера по перенормировке? Физики, похоже, широко игнорируют это - точно так же, как AQFT :-)