Кіріспе

Лагранждықта пайда болатын өрістің түрі Теориялық физикада көз өрісі – бастапқы өріске қосылған фондық өріс. Бұл термин Ричард Файнманның жол интегралындағы әрекетте пайда болады және теориялық өзара әрекеттесулерге жауапты. Джулиан Швингердің формуласында көз бөлшектерді құруға немесе жоюға (анықтауға) жауапты. Соқтығысу реакциясында көз – соқтығысқан басқа бөлшектер болуы мүмкін. Сондықтан, көз теорияның Грин функциясының корреляторында екі жағынан әрекет ететін вакуумдық амплитудада пайда болады. Швингердің көз теориясы Швингердің кванттық әрекет принципінен туындайды және жол интегралымен байланысты болуы мүмкін, себебі көзге қатысты өзгеру өріске сәйкес келеді, яғни. Көз кеңістік-уақыт аймағында тиімді әрекет етеді. Төмендегі мысалдардан көрініп тұрғандай, көз өрісі қозғалыс теңдеулерінің оң жағында (әдетте екінші реттік бөлшектік дифференциалдық теңдеулер) пайда болады. Статистикалық және релятивистік емес қолданулар тұрғысынан, Швингердің көздік формуласы көптеген тепе-теңдіксіз жүйелерді түсінуде маңызды рөл атқарады. Көз теориясы теориялық тұрғыдан маңызды, себебі оған дивергенцияларды реттеу немесе қайта нормалау қажет емес. Ол Грин функцияларын (корреляторларды) жасайды. Кванттық вариациялық әдістемені қолдану арқылы, көздің бастапқы өрістің сыртқы күшін тудыратыны белгілі болады. Ықтималдық теориясы тұрғысынан, оны функцияның күтілетін мәні ретінде қарастыруға болады. Бұл мәжбүрлі гармоникалық осциллятордың Гамильтонианын ойыншық модель ретінде қарастыруға итермелейді. Шындығында, ток нақты, яғни, ал Лагранж. Канондық кванттау күйлерін есімізде сақтайық. Бөлім функциясы мен оның корреляторлары арасындағы қатынас бойынша вакуумдық амплитуданың өзгеруі келесідей: , мұнда интеграл уақыт доменінде болғандықтан, оны Фурье түрлендіруімен және құру/жою операторларымен бірге қолдануға болады, нәтижесінде амплитуда ақырында болады. Егер массалық терминге қосылса және екеуі де импульс кеңістігіне Фурье түрлендірілсе, вакуумдық амплитуда болады, мұнда жоғарыдағы амплитудадағы термин Фурье түрлендіріледі, яғни, генерациялық функционал бөлінуден келесідей алынады. Барлық Грин функцияларын бөлім функциясының көздік өрістерге қатысты Тейлор қатарын кеңейту арқылы формальды түрде табуға болады. Бұл әдіс кванттық өріс теориясының жол интегралдық формуласында жиі қолданылады. Кванттық, статистикалық механика және басқа жүйелерде таратушыларды алу үшін осындай көздік өрістерді пайдаланудың жалпы әдісі төменде сипатталған. Бөлім функциясын Уик айналған амплитудасы тұрғысынан қайта анықтағанда, бөлім функциясы болады. Термиялық өріс теорияларында Гельмгольц еркін энергиясы ретінде әрекет ететін енгізуге болады, кешенді санды сіңіру үшін, және сондықтан функцияны қысқартылған кванттық әрекет деп те атайды. Лежандр түрлендіруінің көмегімен «жаңа» тиімді энергиялық функционалды немесе тиімді әрекетті ойлап табуға болады, өйткені, түрлендірулермен тиімді әрекеттің анықтамасындағы интеграцияны алмастыруға болады, яғни, соңғы теңдеу Гельмгольц еркін энергиясы мен энтропия арасындағы термодинамикалық қатынасқа ұқсайды. Термиялық және статистикалық өріс теориялары негізінен функционалдық интеграциялар мен функционалдық туындылардан туындайтындығы қазір анық. Лежандр түрлендіруіне қайта оралайық. Орта өріс деп аталады, себебі, ал – классикалық фондық өріс. Уорд тождестіктері, сызықтық емес сигма модельдері және төмен энергиядағы тиімді теориялар. Грин функцияларына қайта оралу. Лежандр түрлендіруі және N нүктелік байланысқан корреляторды анықтайды, содан кейін, нүктелік функция деп аталатын сәйкес коррелятор беріледі. Сәйкесінше, бір бөлшекті азайтылмас графиктерде (әдетте 1PI деп қысқартылады), байланысқан 2 нүктелік коррелятор 2 нүктелік коррелятордың керісі ретінде анықталады, яғни, әдеттегі қысқартылған корреляция, ал тиімді корреляция. N байланысқан нүктелер арасындағы ең жалпы қатынастар және.

Үлкен толық симметриялық кездейсоқ бүтін сандар спиндік өрістері

Көзді жоғары спиндік көзге жалпылауға болады, осылайша болады. Содан кейін, жалпыланған поляризациялық вектор болып табылады. Ал проекция операторын былай анықтауға болады: . Проекция операторының симметриялық қасиеттері импульс кеңістігіндегі вакуумдық амплитудамен жұмысты жеңілдетеді. Сондықтан, оны конфигурациялық кеңістіктегі коррелятор ретінде емес, мына түрде жазамыз: .

Аралас симметриялық кездейсоқ спиндік өрістер

Сонымен қатар, бастапқы теорияны антисимметриялық және аралас симметриялық қасиеттері бар гипотетикалық өлшемді өрістерді, кез келген өлшемде және кез келген спинде сипаттау үшін теориялық тұрғыдан дұрыс жалпылауға болады. Бірақ теориядағы физикалық емес еркіндік дәрежелеріне көңіл бөлу қажет. Мысалы, N өлшемде және Куртрайт өрісінің массасыз аралас симметриялық түрі мен бастапқы көз үшін вакуумдық амплитуда, N=4 теориясында көздің физикалық емес өріс теориясы екенін ақырында көрсетеді. Дегенмен, массивті нұсқасы N≥5-те сақталады.

Кездейсоқ жарты бүтін сандар спин өрістері

Жоғарыда анықталған спиндік фермион таратылымы және ток үшін вакуумдық амплитудасы және өрістердің өзіне қатысты Fang-Fronsdal шарттары болады. Массивті өрістердің Лагранж формулалары мен оларға қойылатын шарттарды Ламбодар Сингх және Карл Хаген зерттеді. Швингердің тағы бір шәкірті Чарльз Земах жасаған проекция операторларының релятивистік емес түрі адрондық спектроскопияда кеңінен қолданылады. Земахтың әдісі ковариантты проекция операторларын алу үшін релятивистік тұрғыдан жетілдірілуі мүмкін.