Введение в квантовую теорию поля
(к.ф.-м.н., доц. В.В. Верещагин)
- Лагранжев и гамильтонов формализм системы N точек. Переход к
непрерывному пределу как переход к системе с бесконечным числом
степеней свободы.
- Принцип экстремума действия. Лагранжиан и уравнение Клейна-Гордона-Фока
для свободного скалярного поля (вещественного и комплексного).
Общий вид решения и Фурье-представление. Частотные компоненты.
- Симметрии и теорема Нетер. Сохраняющиеся величины и релятивистские
законы сохранения. Тензор энергии-импульса (каноническая форма),
вектор энергии-импульса и тензор момента. Тензор спина.
- Комплексное скалярное поле. Выражение для тока и заряда. N-компонентное
скалярное поле. Внутренние симметрии.
- Постулаты квантования. Каноническое квантование и квантование
по Боголюбову. Основные идеи квантования по Вайнбергу. Понятие
состояния, наблюдаемые.
- Условия согласования преобразовательных свойств поля и состояний.
Физический смысл положительно- и отрицательно-частотных компонент
поля (операторы рождения и уничтожения).
- Перестановочные соотношения для частотных компонент скалярного поля
(вещественного и комплексного), перестановочная функция и ее свойства.
- Нормальное произведение операторов. N-операция на пространстве
функций и свойства N-произведения. Первая теоремы Вика.
- Т-произведение; неоднозначность его определения и вторая теорема Вика.
Пропагатор скалярного поля.
- Картины представления операторов: Шредингера, Гейзенберга, Дирака
(взаимодействия). Уравнение Шредингера в различных картинах.
- Оператор эволюции. Построение в картине Дирака (итерационный процесс).
S-матрица (построение в схеме Боголюбова). Основные этапы построения,
неоднозначность и введение квазилокальных операторов.
- Функции Грина. Определение. Связь с S-матрицей (формула LSZ без вывода).
- Графы Фейнмана и их топологическая классификация. Построение правил
Фейнмана по заданному лагранжиану.
- Расчет функций Грина и элементов S-матрицы в низших порядках.
Расходимости однопетлевых графов. Учет контрчленов и нормировка.
- Индекс расходимости и теорема Вайнберга (без доказательства).
- Схемы теории возмушений: "голая" и "ренормированная". Переход от одной
схемы к другой как репараметризация теории.
- Петлевое разложение и его отличие от разложения по константам связи
в случае многокомпонентных теорий. Аналитические свойства древесных
графов.
Основная литература
- Н.Н.Боголюбов и Д.В.Ширков. Введение в теорию квантованных полей.
Наука, М., 1984. Том 1.
- С.Вайнберг. Квантовая теория поля. (Том 1) Пер. с англ. Физматлит,
М., 2003.
- М.Пескин, Д.Шредер. Введение в квантовую теорию поля. Пер. с англ.
R&C, Москва, Ижевск. 2001.
- К.Ициксон, Ж.-Б. Зюбер. Квантовая теория поля. Т. 1. "Мир", М. 1984.
- Дж.Д.Бьеркен, С.Д.Дрелл. Релятивистская квантовая теория. Тт. 1-2.
Наука, М. 1978.
Дополнительная литература
- M.Veltman. Diagrammatica. Cambridge University Press, Cambridge (GB),
1984.
- Л.Райдер. Квантовая теория поля. Мир, М., 1987.
- G.'t Hooft and M.Veltman. Diagrammar. Preprint CERN 73-9 (1973).
- А.Н.Васильев. Функциональные методы в квантовой теории поля и статистике.
Изд-во ЛГУ, Ленинград, 1976.