Различные значения одного и того же интеграла, рассчитанные путем интегрирования по контуру

Возможно, этот вопрос следует задать математическому сообществу, но я думаю, что из-за конкретного примера, который я приведу, я мог бы лучше понять свои сомнения здесь.

Итак, почему мы можем получить два разных результата (математически) в зависимости от того, решим ли мы обойти или очертить полюс при вычислении интеграла? Наиболее очевидным примером является рецепт Фейнмана по КТП и связанным с ним расчетам.

Я знаю, что большинства интегралов, для которых полезны методы контурного интегрирования, не существует, и в этих случаях то, что мы делаем, — это «просто» способ придать им количественное значение (назовем это главным значением Коши, если хотите). однако до сих пор не могу понять интуитивно или формально, что вызывает разницу в значениях, рассчитанных из разных вариантов контура.

Будет ли математика лучшим домом для этого вопроса?
@Qmechanic Я могу перенести его туда (не знаю, должен ли я что-то сделать для этого).
Если вы отметите перенос, сообщение попадет в список просмотра.

Ответы (1)

Это просто следствие теоремы Коши-Гурса и теоремы об остатках : первая говорит вам, что интеграл инвариантен относительно гомотопии контура, если только область между контуром и его гомотопическим образом не включает новую особенность; второй говорит вам, что интеграл изменяется на 2 π я умноженный на остаток любого нового полюса, который включается в гомотопию, если контур не содержит точек ветвления или разрезов поперечной ветви.

Промежуточный случай, который приводит к главному значению Коши, - это когда контур проходит точно через полюс; это поведение можно понять, «вдавливая» контур внутрь полукруглой вмятиной радиуса ϵ избежать полюса, а затем оценить предел явного вычисления контура на этой полуокружности как ϵ 0 .

Что касается физического смысла всех этих вариаций, то для определения этого значения необходимо в каждом конкретном случае подробно рассмотреть физические допущения, лежащие в основе операций.

Да, я знаком с самим методом (то есть найти какой-нибудь подходящий контур, чтобы после использования теоремы о вычетах сравнить интеграл по интересующему интервалу с остальными), но пока не могу понять, почему результат с учетом контур, который включает (внутри области), отличается от того, который избегает сингулярности, через которую проходил бы контур, поскольку математический смысл главного значения - это просто интеграл, вычисленный на симметричном предельном интервале (который должен быть независим от операционная процедура - как я вижу). Спасибо за ответ!