О строгом определении функционального интеграла Фейнмана...

Часто утверждается, что не существует математически строгого определения функционального интеграла Фейнмана, за исключением некоторых очень конкретных примеров.

Я могу быть очень наивным, но для меня есть по крайней мере одно возможное определение, совершенно строгое в математических терминах. Проще говоря, определить н -точечная функция

грамм н ( Икс 1 , , Икс н ) графики Ф Е грамм ( Икс 1 , , Икс н )
куда Ф Е грамм : графики С [ [ грамм ] ] — значение графика по правилам теории Фейнмана, рассчитанное по формализму Эпштейна-Глейзера. Работаем в кольцевом формальном степенном ряду по константе связи грамм , с коэффициентами, скажем, в пространстве распределений по р г .

С этим, грамм н является вполне определенным распределением. Поэтому мы можем установить

Z [ Дж ] н е Н р г н грамм н ( Икс 1 , , Икс н ) Дж ( Икс 1 ) Дж ( Икс н )   г Икс 1 г Икс н
куда Дж е С с ( р г ) , а интегрирование понимается в смысле распределений.

В «физическом плане» Z [ Дж ] соответствует стандартному функциональному интегралу

Z [ Дж ] С с ( р г )   е С [ ф ] + ф Дж   г ф
но рассматривается как формальный степенной ряд (в обоих грамм и Дж ).

Почему это определение неправомерно? Похоже, что он удовлетворяет некоторым хорошим свойствам (таким как «основная теорема исчисления» в форме Дайсона-Швингера), но может скрывать некоторые другие (например, линейность). Согласуется со стандартной интеграцией в г знак равно 0 случай, и я полагаю, что это также согласуется со случаями, когда функциональный интеграл определен корректно (свободные теории, г знак равно 1 , так далее.). Тем не менее, это никогда не упоминается ни в одном справочнике, который я читал. Есть ли причина не воспринимать это всерьез?

Комментарии не для расширенного обсуждения; этот разговор был перемещен в чат .

Ответы (1)

Определение, которое вы используете в своем вопросе, - это то, которое используют все, кто выполняет строгую пертурбативную перенормировку. Конкретный выбор метода BPHZ по сравнению с методом Эпштейна-Глейзера и т. д. не имеет значения. Они оба дают вам перенормированный н -точечные корреляционные функции как формальные степенные ряды (чуть более канонично) или перенормированная константа связи грамм р . Теперь проблема в том, что измерительный прибор обычно возвращает числовые значения, а не элементы р [ [ грамм ] ] . Более того, вероятности квантовых переходов должны быть положительными. Как бы вы выразили унитарность для КТП, если все, что у вас есть, это формальные степенные ряды? Желательно иметь строгую конструкцию грамм ( Икс 1 , , Икс н ) как честные распределения, а не формальные степенные ряды с коэффициентами распределения. Это задача конструктивной квантовой теории поля.


Отредактируйте в соответствии с комментарием AFT: я не думаю, что так просто определить положительность для формальных степенных рядов, например, навязывая их по порядку. Хотя я должен сказать, что я не думал об этом вопросе, так что у некоторых может быть лучшее понимание этого. Если я посмотрю на формальный степенной ряд

н знак равно 0 ( ) н н !   е   р [ [ ] ]   ,
Я не могу сказать, что это положительно, если я не подытожу его до е . Возможно, это даже не очень хороший пример, так как по крайней мере этот ряд сходится. Ожидается, что ряд возмущений в КТП будет иметь нулевой радиус сходимости, а общий член сильно колеблется по знаку и величине. Лучший пример - нульмерный ф 4 теория:
Z ( грамм ) знак равно р е ф 2 грамм ф 4 д ф
которое совершенно корректно определено и неотрицательно для грамм 0 . Соответствующая серия в р [ [ грамм ] ] является
н знак равно 0 ( грамм ) н н ! р ф 4 н е ф 2 д ф знак равно н знак равно 0 ( грамм ) н   Г ( 2 н + 1 2 ) Г ( н + 1 )   .
Более того, что понимать под позитивом? : P1) положительность для всех значений параметра грамм или , P2) положительность для одного конкретного значения, например знак равно 1.05457 × 10 34 , или P3) положительность для малых значений? Для P1 наложение положительности по порядку, например, усечение ряда в некотором н очень плохо. За н нечетный, есть многочлен нечетной степени, который будет принимать отрицательные значения. Я думаю, что P1 и P2 требуют процедуры суммирования, т.е. р [ [ грамм ] ] к р . Можно было бы определить P3 просто как положительность члена нулевого порядка, но это кажется слишком грубым.

Наконец, обратите внимание, что недавно была проведена работа по нарушению унитарности в КТП в нецелочисленной размерности (см. эту статью ). Я не смотрел на это, но я подозреваю, что они должны были как-то решить эту проблему позитивности.