Пересуммирование ренормализационной группы

У меня возникли проблемы с пониманием математической особенности РГ, а именно того, как она позволяет суммировать ряд возмущений и как это определяется математически.

С концептуальной точки зрения поток РГ применяется к «теории» по шкале Λ вплоть до энергетической шкалы мю а затем перепараметризирует его с конечным набором параметров, более подходящих для описания физики в этом масштабе энергии (перенормировка) { грамм р я ( мю ) } я знак равно 1........ Н , физика должна быть независимой от выбранной нами параметризации или, что то же самое, она должна быть независимой от шкалы энергии мю << Λ который определяет параметризацию, поэтому при заданном наборе наблюдаемых { О я } я знак равно 1...... М он должен выполняться (около фиксированной точки, где можно диагонализовать РГ):

д   О я ( грамм , мю ) д журнал ( мю ) знак равно ( л о грамм ( мю ) β ( грамм ) грамм   )   О я знак равно 0 β ( грамм ) знак равно   д   грамм д   л о грамм ( мю )

( л о грамм   мю производная, поэтому мы не вводим никакой новой энергетической шкалы) Теперь, если мы вычислим возмущающе β знак равно н грамм н α н α грамм 2 мы получаем :

л о грамм ( мю / мю ) знак равно д грамм α грамм 2
мы получаем известное пересуммирование старшего логарифма:
грамм ( мю ) знак равно грамм ( мю ) 1 α   грамм ( мю )   л о грамм ( мю / мю )
Итак, если теперь мы разложим в пертурбативный ряд О я при каждом заказе в грамм ( мю ) у нас есть пересуммирование ведущих журналов.

Кроме того, рассмотрим О я ( п / мю , грамм ( мю ) ) знак равно н грамм н ( мю ) Ом н ( п / мю ) чтобы получить пересуммирование, ряд теории возмущений должен быть переопределен в терминах нового параметра разложения грамм ( мю ) знак равно грамм п знак равно ф ( грамм ( п ) , п / мю ) куда ф является точным выражением уравнения РГ, таким что (используя РГ-инвариантность физических величин):

О я ( п / мю , грамм ( мю ) ) знак равно О я ( 1 , грамм п ) знак равно н ф ( грамм ( п ) , п / мю ) н Ом н ( 1 ) знак равно н грамм п н   Ом н ( 1 )
Где коэффициенты Ом н ( 1 ) также свободны от проблем с большими логарифмами. В настоящее время грамм п знак равно грамм знак равно ф ( грамм , мю / мю ) получается из неявного уравнения:
л о грамм ( мю / мю ) знак равно грамм грамм д грамм ~ β ( грамм ~ )
такой, что ф подчиняется групповому закону, следующему из репараметризационной инвариантности.

Теперь моя проблема заключается в том (при условии, что то, что я сказал ранее, верно, и я извиняюсь за длинную предпосылку), как работает это переопределение пертурбативного ряда? т.е. почему, если я вычисляю β ( грамм ) для нескольких терминов я получаю полное резюме ведущих, подчиненных, подчиненных ведущих терминов и так далее? Есть ли способ определить эти концепции пересуммирования и переопределения пертурбативного ряда ясным и точным способом, который затем можно было бы применить к этому конкретному случаю?

РЕДАКТИРОВАТЬ: Спасибо octonion за хороший ответ, который прояснил половину моего вопроса. то есть как учитывая β функцию можно частично возобновить ф .

Я думаю, вы не получаете ответов, потому что из вашего вопроса недостаточно ясно, что именно вы не понимаете. Например, если вы сохраняете только порядок грамм 2 срок в β вы вроде понимаете, что он дает вам ведущие логарифмы, так в чем собственно вопрос?
Действительно, (пертурбативная) РГ не суммирует все члены более высокого порядка, она суммирует классы членов более высокого порядка, такие как большие логарифмы [ грамм 2 журнал ( Вопрос 2 ) ] н .

Ответы (1)

Вот попытка разъяснения. Мы можем расширить точное решение грамм знак равно ф ( грамм , мю / мю ) как степенной ряд в грамм

ф ( грамм , мю / мю ) знак равно грамм + ф 1 ( мю / мю ) грамм 2 + ф 2 ( мю / мю ) грамм 3 +

Теперь идея состоит в том, что мы можем сдвинуть нашу шкалу перенормировки с мю к мю

грамм знак равно ф ( грамм , мю / мю ) знак равно ф ( грамм , мю / мю ) . ( 1 )

грамм можно разложить в степенной ряд по грамм

грамм знак равно грамм + ф 1 ( мю / мю ) грамм 2 + ф 2 ( мю / мю ) грамм 3 +

Разложите обе части уравнения (1) в степенной ряд по грамм и приравнять коэффициенты. В заказе грамм 2 :

ф 1 ( мю / мю ) знак равно ф 1 ( мю / мю ) + ф 1 ( мю / мю )
Из этого следует ф 1 ( Икс ) знак равно α 1 журнал Икс для некоторого параметра α 1 .

В заказе грамм 3 в 1):

ф 2 ( мю / мю ) знак равно ф 2 ( мю / мю ) + 2 ф 1 ( мю / мю ) ф 1 ( мю / мю ) + ф 2 ( мю / мю ) ,
что подразумевает ф 2 ( Икс ) знак равно ( α 1 журнал Икс ) 2 + α 2 журнал Икс для некоторого нового параметра α 2 . Вы можете продолжить процедуру и разобраться в каждом ф н ( Икс ) как многочлен от журнал Икс получение одного нового бесплатного параметра при каждом заказе. Если вы разберетесь с этим, вы сможете убедить себя:

ф 3 ( Икс ) знак равно ( α 1 журнал Икс ) 3 + 5 2 α 1 α 2 ( журнал Икс ) 2 + α 3 журнал Икс ,
и вообще
ф н ( Икс ) знак равно ( α 1 журнал Икс ) н + + α н журнал Икс
где коэффициенты при промежуточных степенях журнал Икс в " " немного сложнее разобраться.

Теперь какая связь с β функция?

β ( грамм ) знак равно ( ф журнал мю ) мю знак равно мю ( 2 )
Единственные термины в ф н которые выживают, когда мы берем мю знак равно мю это первый заказ журнал Икс условия. Таким образом, параметры, которые мы ввели выше, являются просто коэффициентами степенного ряда для β
β ( грамм ) знак равно α 1 грамм 2 α 2 грамм 3 + α н грамм н + 1 +

Поэтому, если мы прервем степенной ряд для β в некотором конечном порядке и проинтегрировать (2), чтобы найти ф мы получим силовой ряд ко всем заказам в грамм так как например α 1 появляется в каждом ф н .

Но даже в этом случае это не полный степенной ряд и может даже не быть хорошей аппроксимацией коэффициентов ф н для больших мощностей н . Если журнал Икс очень мало (если мю близко к мю ), то это α н журнал Икс термин, который является доминирующим.