Вершинный фактор/правило QED

На странице 303 в Peskin&Schroeder они дают фактор вершины как

В "=" я е γ мю г 4 Икс

введите описание изображения здесь

а на странице 304 пишут

В × "=" я е γ мю г 4 Икс А мю ( Икс ) .

введите описание изображения здесь

Почему графики отличаются друг от друга (на одной из них есть забавный крестик в конце фотонной линии)? Почему калибровочное поле появляется в В × и не в В ? Являются В и В × идентичны?

Ответы (1)

В первом случае вершина является вершиной в обычном смысле (используемом для построения диаграмм).

Во втором случае калибровочное поле не является динамическим (в формулировке интеграла по путям вы не интегрируете), это фиксированное фоновое поле. В этом случае нас интересует влияние этого нединамического поля на поле электрона. Это полезно для изучения, например, вероятности создания электронно-позитронных пар из вакуума при наличии (очень) сильного электрического поля (наложенного извне, скажем, экспериментаторами в лаборатории).

РЕДАКТИРОВАТЬ:

Чтобы быть более техническим во втором случае (нединамическое поле): давайте посмотрим на статистическую сумму

Z [ А ~ ] "=" Д ψ е я С 0 [ ψ ] + я С А [ ψ ] ,
где С 0 - стандартное действие свободного фермиона, а
С А ~ [ ψ ] "=" е г 4 Икс А ~ мю ψ ¯ γ мю ψ .
Обратите внимание, что мы не интегрируем А ~ мю в функциональном интеграле. Однако введение С А ~ [ ψ ] подразумевает, что для вычисления статистической суммы необходимо использовать новую вершину, обозначенную этой волнистой линией с перечеркнутым кружком в вопросе ОП.

В чем смысл? Во-первых, мы видим, что А ~ мю соединяется с фермионами как обычное электромагнитное поле. Следовательно, если система, которую мы хотим описать, задается некоторыми фермионами в классическом ЭМ-поле, мы можем смоделировать это, используя это А ~ мю (Здесь предполагается, что влияние фермионов на E&M незначительно). Во-вторых, выводя п Z в отношении А ~ мю , мы можем вычислить корреляционные функции тока. В этом случае, А ~ мю играет роль исходного термина.

Если поле E&M динамично, мы должны интегрировать снова и снова.

Z "=" Д ψ Д А е я С [ ψ , А ]
где
С [ ψ , А ] "=" г 4 Икс ( ψ ¯ ( я γ мю ( мю + я е А мю ) м ) ψ 1 4 Ф мю , ν Ф мю , ν ) .
Теперь мы интегрируем более ψ и А (без ~), а функция распределения не зависит ни от каких источников. А играет роль динамического фотона с собственным пропагатором, и теперь имеет место стандартное вершинное взаимодействие.

Круто спасибо за ответ. Я никогда не понимал, что такое фоновое/внешнее поле в qft.
@LoveLearning: это просто означает, что поле наложено (не может колебаться). Оно может иметь две цели: 1- оно может описывать физическое поле, обычно классическое (например, классическое электромагнитное поле, квантовые флуктуации которого считаются несущественными); 2- используется как теоретический источник, т.е. взятие производных по источникам позволяет вычислить корреляционные функции.
Второй абзац я знал. Это просто физика, о которой я никогда не читал слишком много.
Под нефлуктуирующим и навязанным извне вы подразумеваете, что это классическое поле и что все его производные равны нулю? Не могли бы вы быть более техническими или дать ссылку, где технически определено это нефлуктуирующее наложенное поле? Спасибо.
@LoveLearning: посмотрите мое редактирование и скажите, достаточно ли оно технично.
Спасибо за редактирование @Adam, теперь мне больше нравится ответ :)