Кіріспе
Кванттық өріс теориясы төрт нүктелік өзара әрекеттесулермен
Кванттық өріс теориясында төртінші дәрежелі өзара әрекеттесу – скалярлық өрістегі өзіндік өзара әрекеттесудің бір түрі. Төрт фермиондық өзара әрекеттесулер тақырыбында төртінші дәрежелі өзара әрекеттесулердің басқа түрлері де кездеседі. Классикалық еркін скалярлық өріс Клейн-Гордон теңдеуін қанағаттандырады. Егер скалярлық өріс φ арқылы белгіленсе, төртінші дәрежелі өзара әрекеттесу Лагранж тығыздығына потенциалдық энергия мүшесін қосу арқылы көрсетіледі. Байланыс тұрақтысы төрт өлшемді кеңістік-уақытта өлшемсіз. Бұл мақалада Минковский кеңістігі үшін метрикалық қолтаңба қолданылады.
In quantum field theory, a quartic interaction is a type of self interaction in a scalar field. Other types of quartic interactions may be found under the topic of four fermion interactions. A classical free scalar field satisfies the Klein–Gordon equation. If a scalar field is denoted , a quartic interaction is represented by adding a potential energy term to the Lagrangian density. The coupling constant is dimensionless in 4 dimensional spacetime. This article uses the metric signature for Minkowski space.
Қайта қалыпқа келтіру
Фейнман графтарындағы шектелмеген импульстар бойынша интегралдар, "цикл интегралдары" деп аталатын, әдетте дивергентті болады. Бұл әдетте қайта нормалау арқылы шешіледі, яғни Лагранжға дивергентті қарсы мүшелерді қосу процедурасы, нәтижесінде бастапқы Лагранж және қарсы мүшелерден құрылған диаграммалар шекті мәнге ие болады. Осы процесте қайта нормалау шкаласы енгізілуі қажет, сондай-ақ байланыс тұрақтысы мен масса оған тәуелді болады. Осы тәуелділік бұрын айтылған Ландау полюсіне алып келеді және кесу шегінің шекті болуын қажет етеді. Егер кесу шегі шексіздікке дейін ұлғайтылса, Ландау полюсінен тек қайта нормаланған байланыс нөлге дейін төмендеген жағдайда ғана қашуға болады, бұл теорияны тривиальды етеді.
Өздігінен симметрияның бұзылуы
Егер m2 теріс санға айналса, бірақ λ оң болса, қызықты ерекшелік пайда болуы мүмкін. Бұл жағдайда вакуум екі ең төменгі энергиялық күйден тұрады, олардың әрқайсысы бастапқы теорияның Z2 жаһандық симметриясын спонтанды түрде бұзады. Бұл домендік қабырғалар сияқты қызықты ұжымдық күйлердің пайда болуына алып келеді. O(2) теориясында вакуумдық күйлер шеңбер бойында орналасады, ал біреуін таңдау O(2) симметриясын спонтанды түрде бұзады. Ұзындығы үзділіссіз бұзылған симметрия Голдстоун бозонына әкеледі. Симметрияның осы түріндегі спонтанды бұзылу Хиггс механизмінің маңызды құрауыш бөлігі болып табылады.