Теория скалярного поля - Scalar field theory

В теоретическая физика, скалярная теория поля может относиться к релятивистски инвариантному классический или же квантовая теория из скалярные поля. Скалярное поле инвариантно относительно любых Преобразование Лоренца.^[1]

Единственное фундаментальное скалярное квантовое поле, которое наблюдалось в природе, - это Поле Хиггса. Однако скалярные квантовые поля присутствуют в эффективная теория поля описания многих физических явлений. Примером может служить пион, что на самом деле псевдоскалярный.^[2]

Поскольку они не связаны поляризация сложности, скалярные поля часто легче всего оценить второе квантование через. По этой причине теории скалярного поля часто используются для введения новых концепций и методов.^[3]

В подпись метрики используется ниже (+, −, −, −).

Классическая скалярная теория поля

Дальнейшая информация: Лагранжиан (теория поля)

Общая ссылка на этот раздел - Рамонд, Пьер (2001-12-21). Теория поля: современный учебник (второе издание). США: Westview Press. ISBN  0-201-30450-3, Гл 1.

Линейная (бесплатная) теория

Самая основная теория скалярного поля - это линейный теория. Посредством разложения Фурье полей он представляет собой нормальные режимы из бесконечность связанных осцилляторов где континуальный предел индекса осциллятора я теперь обозначается Икс. В действие бесплатно релятивистский скалярная теория поля тогда

${displaystyle {egin{aligned}{mathcal {S}}&=int mathrm {d} ^{D-1}xmathrm {d} t{mathcal {L}}&=int mathrm {d} ^{D-1}xmathrm {d} tleft[{frac {1}{2}}eta ^{mu u }partial _{mu }phi partial _{u }phi -{frac {1}{2}}m^{2}phi ^{2}ight][6pt]&=int mathrm {d} ^{D-1}xmathrm {d} tleft[{frac {1}{2}}(partial _{t}phi )^{2}-{frac {1}{2}}delta ^{ij}partial _{i}phi partial _{j}phi -{frac {1}{2}}m^{2}phi ^{2}ight],end{aligned}}}$

куда ${displaystyle {mathcal {L}}}$ известен как Плотность лагранжиана; d⁴⁻¹Икс ≡ dx ⋅ dy ⋅ дз ≡ dx¹ ⋅ dx² ⋅ dx³ для трех пространственных координат; δ^ij это Дельта Кронекера функция; и ∂_ρ = ∂/∂x^ρ для ρ-я координата Икс^ρ.

Это пример квадратичного действия, поскольку каждый из членов квадратичен по полю, φ. Срок, пропорциональный м² иногда называют массовым термином из-за его последующей интерпретации в квантованной версии этой теории в терминах массы частицы.

Уравнение движения для этой теории получается следующим образом: экстремизирующий действие выше. Он принимает следующий вид, линейный по φ,

${displaystyle eta ^{mu u }partial _{mu }partial _{u }phi +m^{2}phi =partial _{t}^{2}phi -abla ^{2}phi +m^{2}phi =0~,}$

где ∇² это Оператор Лапласа. Это Уравнение Клейна – Гордона, с интерпретацией как классического уравнения поля, а не как квантово-механическое волновое уравнение.

Нелинейная (взаимодействующая) теория

Наиболее распространенное обобщение приведенной выше линейной теории - добавление скалярный потенциал V(Φ) к лагранжиану, где обычно, помимо массового члена, V является многочленом от Φ. Такую теорию иногда называют взаимодействующий, поскольку уравнение Эйлера-Лагранжа теперь нелинейно, что подразумевает самовзаимодействие. Действие для наиболее общей такой теории:

${displaystyle {egin{aligned}{mathcal {S}}&=int mathrm {d} ^{D-1}x,mathrm {d} t{mathcal {L}}[3pt]&=int mathrm {d} ^{D-1}xmathrm {d} tleft[{frac {1}{2}}eta ^{mu u }partial _{mu }phi partial _{u }phi -V(phi )ight][3pt]&=int mathrm {d} ^{D-1}x,mathrm {d} tleft[{frac {1}{2}}(partial _{t}phi )^{2}-{frac {1}{2}}delta ^{ij}partial _{i}phi partial _{j}phi -{frac {1}{2}}m^{2}phi ^{2}-sum _{n=3}^{infty }{frac {1}{n!}}g_{n}phi ^{n}ight]end{aligned}}}$

В п! факторы в разложении вводятся потому, что они полезны в расширении диаграммы Фейнмана квантовой теории, как описано ниже.

Соответствующее уравнение движения Эйлера-Лагранжа теперь имеет вид

${displaystyle eta ^{mu u }partial _{mu }partial _{u }phi +V'(phi )=partial _{t}^{2}phi -abla ^{2}phi +V'(phi )=0.}$

Анализ размеров и масштабирование

Основная статья: Натуральные единицы § «Натуральные единицы» (физика элементарных частиц и космология)

Физические величины в этих теориях скалярного поля могут иметь измерения длины, времени или массы или их комбинацию.

Однако в релятивистской теории любая величина т, имеющий размерность времени, легко преобразовать в длина, л =ct, используя скорость света, c. Аналогично любая длина л эквивалентна обратной массе, час=lmc, с помощью Постоянная Планка, час. В натуральных единицах измерения время рассматривается как длина, а время или длина - как обратная масса.

Короче говоря, можно думать о размерах любой физической величины в терминах только один независимое измерение, а не с точки зрения всех трех. Это чаще всего называют массовый размер количества. Знание размеров каждого количества позволяет однозначно восстановить условные размеры из выражения натуральных единиц в терминах этого массового измерения, просто вставив необходимые степени час и c требуется для однородности размеров.

Одно из возможных возражений состоит в том, что эта теория является классической, и поэтому не очевидно, как постоянная Планка вообще должна быть частью теории. При желании можно было бы действительно переделать теорию без каких-либо массовых измерений: однако это было бы за счет небольшого затемнения связи с квантовым скалярным полем. Учитывая, что у человека есть измерения массы, постоянная Планка здесь рассматривается как существенно произвольная фиксированная эталонная величина действия (не обязательно связано с квантованием), следовательно, с размерами, подходящими для преобразования между массой и обратная длина.

Масштабируемый размер

В классическое масштабное измерение, или массовый размер, Δ, из φ описывает преобразование поля при изменении масштаба координат:

${displaystyle xightarrow lambda x}$

${displaystyle phi ightarrow lambda ^{-Delta }phi ~.}$

Единицы действия такие же, как и единицы час, поэтому само действие имеет нулевую массовую размерность. Это фиксирует масштабный размер поля. φ быть

${displaystyle Delta ={frac {D-2}{2}}.}$

Масштабная инвариантность

В определенном смысле некоторые теории скалярного поля масштабно-инвариантный. Хотя все действия, описанные выше, построены так, чтобы иметь размерность нулевой массы, не все действия инвариантны относительно преобразования масштабирования.

${displaystyle xightarrow lambda x}$

${displaystyle phi ightarrow lambda ^{-Delta }phi ~.}$

Причина, по которой не все действия инвариантны, заключается в том, что обычно думают о параметрах м и грамм_п как фиксированные величины, которые не масштабируются при преобразовании выше. В таком случае условие масштабной инвариантности скалярной теории поля становится совершенно очевидным: все параметры, появляющиеся в действии, должны быть безразмерными величинами. Другими словами, масштабно-инвариантная теория - это теория, не имеющая фиксированного масштаба длины (или, что эквивалентно, масштаба массы) в теории.

Для скалярной теории поля с D измерения пространства-времени, единственный безразмерный параметр грамм_п удовлетворяет п = ​^2D⁄_{(D − 2)}. Например, в D = 4, только грамм₄ классически безразмерна, и поэтому единственная классическая масштабно-инвариантная скалярная теория поля в D = 4 - безмассовый φ⁴ теория.

Однако классическая масштабная инвариантность обычно не подразумевает квантовой масштабной инвариантности из-за ренормгруппа вовлечены - см. обсуждение бета-функции ниже.

Конформная инвариантность

Преобразование

${displaystyle xightarrow { ilde {x}}(x)}$

как говорят конформный если преобразование удовлетворяет

${displaystyle {frac {partial { ilde {x^{mu }}}}{partial x^{ho }}}{frac {partial { ilde {x^{u }}}}{partial x^{sigma }}}eta _{mu u }=lambda ^{2}(x)eta _{ho sigma }}$

для какой-то функции λ(Икс).

Конформная группа содержит в качестве подгрупп изометрии метрики ${displaystyle eta _{mu u }}$ (в Группа Пуанкаре ), а также преобразования масштабирования (или дилатации ) рассмотрено выше. Фактически, масштабно-инвариантные теории из предыдущего раздела также конформно-инвариантны.

φ⁴ теория

Смотрите также: Четвертичное взаимодействие

Массивный φ⁴ Теория иллюстрирует ряд интересных явлений в теории скалярного поля.

Плотность лагранжиана равна

${displaystyle {mathcal {L}}={frac {1}{2}}(partial _{t}phi )^{2}-{frac {1}{2}}delta ^{ij}partial _{i}phi partial _{j}phi -{frac {1}{2}}m^{2}phi ^{2}-{frac {g}{4!}}phi ^{4}.}$

Спонтанное нарушение симметрии

Смотрите также: Взаимодействие четвертой степени § Спонтанное нарушение симметрии

Этот лагранжиан обладает-симметрией относительно преобразования φ→ −φ. Это пример внутренняя симметрия, в отличие от пространственно-временная симметрия.

Если м² положительный, потенциал

${displaystyle V(phi )={frac {1}{2}}m^{2}phi ^{2}+{frac {g}{4!}}phi ^{4}}$

имеет единственный минимум в начале координат. Решение φ= 0, очевидно, инвариантно относительно-симметрии.

Наоборот, если м² отрицательна, то легко увидеть, что потенциал

${displaystyle ,V(phi )={frac {1}{2}}m^{2}phi ^{2}+{frac {g}{4!}}phi ^{4}!}$

имеет два минимума. Это известно как потенциал двойной ямы, а состояния с самой низкой энергией (известные как вакуум на языке теории квантового поля) в такой теории нет инвариантен относительно-симметрии действия (фактически отображает каждый из двух вакуума в другой). В этом случае-симметрия называется самопроизвольно сломанный.

Кинк решения

В φ⁴ теория с отрицательным м² также имеет решение излома, которое является каноническим примером солитон. Такое решение имеет вид

${displaystyle phi ({vec {x}},t)=pm {frac {m}{2{sqrt {frac {g}{4!}}}}} anh left[{frac {m(x-x_{0})}{sqrt {2}}}ight]}$

куда Икс - одна из пространственных переменных (φ считается независимым от т, и остальные пространственные переменные). Решение интерполирует между двумя различными вакуумами потенциала двойной ямы. Невозможно преобразовать кинк в постоянное решение, не пройдя через раствор с бесконечной энергией, и по этой причине кинк называется устойчивым. За D> 2 (т. Е. Теории с более чем одним пространственным измерением), это решение называется доменная стена.

Другой известный пример скалярной теории поля с кинковыми решениями - это синус-Гордон теория.

Комплексная скалярная теория поля

В теории комплексного скалярного поля скалярное поле принимает значения в комплексных числах, а не в действительных числах. Рассматриваемое действие обычно принимает форму

${displaystyle {mathcal {S}}=int mathrm {d} ^{D-1}x,mathrm {d} t{mathcal {L}}=int mathrm {d} ^{D-1}x,mathrm {d} tleft[eta ^{mu u }partial _{mu }phi ^{*}partial _{u }phi -V(|phi |^{2})ight]}$

Это имеет U (1), что эквивалентно симметрии O (2), действие которой в пространстве полей вращает ${displaystyle phi ightarrow e^{ialpha }phi }$, для некоторого реального фазового угла α.

Что касается реального скалярного поля, то спонтанное нарушение симметрии обнаруживается, если м² отрицательный. Это дает начало Голдстоуну Потенциал мексиканской шляпы который представляет собой поворот двухъямного потенциала реального скалярного поля на 2π радиан вокруг V${displaystyle (phi )}$ ось. Нарушение симметрии происходит в одном более высоком измерении, т. Е. Выбор вакуума нарушает непрерывную U(1) симметрия вместо дискретной. Две компоненты скалярного поля переконфигурируются как массивная мода и безмассовая Бозон Голдстоуна.

О(N) теория

Основная статья: сигма модель

Теорию комплексного скалярного поля можно выразить в терминах двух вещественных полей: φ¹ = Re φ и φ² = Im φ, которые преобразуются в векторное представление U(1) = О(2) внутренняя симметрия. Хотя такие поля трансформируются как вектор под действием внутренняя симметрия, они по-прежнему являются скалярами Лоренца.

Это может быть обобщено на теорию N скалярных полей, преобразующихся в векторное представление О(N) симметрия. Лагранжиан для О(N) -инвариантная скалярная теория поля обычно имеет вид

${displaystyle {mathcal {L}}={frac {1}{2}}eta ^{mu u }partial _{mu }phi cdot partial _{u }phi -V(phi cdot phi )}$

используя соответствующий О(N) -инвариантный внутренний продукт. Теория также может быть выражена для комплексных векторных полей, т.е. ${displaystyle phi in mathbb {C} ^{n}}$, и в этом случае группа симметрии Группа Ли СОЛНЦЕ).

Муфты калибровочного поля

Когда скалярная теория поля сочетается с калибровочный инвариант путь к Действие Янга – Миллса, получаем Теория Гинзбурга – Ландау сверхпроводников. В топологические солитоны этой теории соответствуют вихрям в сверхпроводник; минимум потенциала мексиканской шляпы соответствует параметру порядка сверхпроводника.

Квантовая скалярная теория поля

Основная статья: Каноническое квантование § Действительное скалярное поле

Общая ссылка на этот раздел - Рамонд, Пьер (2001-12-21). Теория поля: современный учебник (второе издание). США: Westview Press. ISBN  0-201-30450-3, Гл. 4

В квантовая теория поля поля и все построенные из них наблюдаемые заменяются квантовыми операторами на Гильбертово пространство. Это гильбертово пространство построено на состояние вакуума, а динамика определяется квантовой Гамильтониан, положительно определенный оператор, аннулирующий вакуум. Построение квантовой скалярной теории поля подробно описано в каноническое квантование article, в которой используются канонические коммутационные отношения между полями. По сути, бесконечное количество классических осцилляторов, переупакованных в скалярном поле в виде его (развязанных) нормальных мод, описанных выше, теперь квантуются стандартным образом, поэтому соответствующее поле квантового оператора описывает бесконечность квантовые гармонические осцилляторы действуя на соответствующем Пространство фока.

Вкратце, основными переменными являются квантовое поле φ и его канонический импульс π. Оба этих операторных поля равны Эрмитский. В пространственных точках Икс→, у→ и в то же время их канонические коммутационные соотношения даны

${displaystyle {egin{aligned}left[phi left({vec {x}}ight),phi left({vec {y}}ight)ight]=left[pi left({vec {x}}ight),pi left({vec {y}}ight)ight]&=0,left[phi left({vec {x}}ight),pi left({vec {y}}ight)ight]&=idelta left({vec {x}}-{vec {y}}ight),end{aligned}}}$

пока бесплатно Гамильтониан является, как и выше,

${displaystyle H=int d^{3}xleft[{1 over 2}pi ^{2}+{1 over 2}(abla phi )^{2}+{m^{2} over 2}phi ^{2}ight].}$

Пространственный преобразование Фурье приводит к импульсное пространство поля

${displaystyle {egin{aligned}{widetilde {phi }}({vec {k}})&=int d^{3}xe^{-i{vec {k}}cdot {vec {x}}}phi ({vec {x}}),{widetilde {pi }}({vec {k}})&=int d^{3}xe^{-i{vec {k}}cdot {vec {x}}}pi ({vec {x}})end{aligned}}}$

которые разрешаются к операторам уничтожения и создания

${displaystyle {egin{aligned}a({vec {k}})&=left(E{widetilde {phi }}({vec {k}})+i{widetilde {pi }}({vec {k}})ight),a^{dagger }({vec {k}})&=left(E{widetilde {phi }}({vec {k}})-i{widetilde {pi }}({vec {k}})ight),end{aligned}}}$

куда ${displaystyle E={sqrt {k^{2}+m^{2}}}}$ .

Эти операторы удовлетворяют коммутационным соотношениям

${displaystyle {egin{aligned}left[a({vec {k}}_{1}),a({vec {k}}_{2})ight]=left[a^{dagger }({vec {k}}_{1}),a^{dagger }({vec {k}}_{2})ight]&=0,left[a({vec {k}}_{1}),a^{dagger }({vec {k}}_{2})ight]&=(2pi )^{3}2Edelta ({vec {k}}_{1}-{vec {k}}_{2}).end{aligned}}}$

Штат ${displaystyle |0angle }$ аннигилирует все операторы а определяется как пустой вакуум, и частица с импульсом k→ создается путем применения ${displaystyle a^{dagger }({vec {k}})}$ в вакуум.

Применение всех возможных комбинаций операторов создания к вакууму создает соответствующие Гильбертово пространство: Эта конструкция называется Пространство фока. Вакуум аннигилирует гамильтонианом

${displaystyle H=int {d^{3}k over (2pi )^{3}}{frac {1}{2}}a^{dagger }({vec {k}})a({vec {k}}),}$

где энергия нулевой точки был удален Заказ фитиля. (Видеть каноническое квантование.)

Взаимодействия можно включить, добавив гамильтониан взаимодействия. Для φ⁴ теории, это соответствует добавлению упорядоченного по Вику члена грамм:φ⁴: / 4! к гамильтониану и интегрируя по Икс. Амплитуды рассеяния могут быть вычислены из этого гамильтониана в картинка взаимодействия. Они построены в теория возмущений с помощью Серия Дайсон, который дает заказанные по времени продукты, или п-частичные функции Грина ${displaystyle langle 0|{mathcal {T}}{phi (x_{1})cdots phi (x_{n})}|0angle }$ как описано в Серия Дайсон статья. Функции Грина также могут быть получены из производящей функции, которая строится как решение Уравнение Швингера – Дайсона.

Смотрите также: Квантовый гармонический осциллятор § Решетка гармонических осцилляторов: фононы

Интеграл по путям Фейнмана

В Диаграмма Фейнмана расширение может быть получено также из Фейнмана формулировка интеграла по путям.^[4] В заказанное время ожидаемые значения вакуума многочленов от φ, известный как п-частичные функции Грина, строятся интегрированием по всем возможным полям, нормированным ожидаемое значение вакуума без внешних полей,

${displaystyle langle 0|{mathcal {T}}{phi (x_{1})cdots phi (x_{n})}|0angle ={frac {int {mathcal {D}}phi phi (x_{1})cdots phi (x_{n})e^{iint d^{4}xleft({1 over 2}partial ^{mu }phi partial _{mu }phi -{m^{2} over 2}phi ^{2}-{g over 4!}phi ^{4}ight)}}{int {mathcal {D}}phi e^{iint d^{4}xleft({1 over 2}partial ^{mu }phi partial _{mu }phi -{m^{2} over 2}phi ^{2}-{g over 4!}phi ^{4}ight)}}}.}$

Все эти функции Грина можно получить, разложив экспоненту по J(Икс) φ (Икс) в производящей функции

${displaystyle Z[J]=int {mathcal {D}}phi e^{iint d^{4}xleft({1 over 2}partial ^{mu }phi partial _{mu }phi -{m^{2} over 2}phi ^{2}-{g over 4!}phi ^{4}+Jphi ight)}=Z[0]sum _{n=0}^{infty }{frac {i^{n}}{n!}}J(x_{1})cdots J(x_{n})langle 0|{mathcal {T}}{phi (x_{1})cdots phi (x_{n})}|0angle .}$

А Вращение фитиля может применяться, чтобы сделать время воображаемым. Изменение подписи на (++++) затем превращает интеграл Фейнмана в статистическая сумма статистической механики в Евклидово пространство,

${displaystyle Z[J]=int {mathcal {D}}phi e^{-int d^{4}xleft[{1 over 2}(abla phi )^{2}+{m^{2} over 2}phi ^{2}+{g over 4!}phi ^{4}+Jphi ight]}.}$

Обычно это применяется к рассеянию частиц с фиксированными импульсами, и в этом случае преобразование Фурье полезно, давая вместо

${displaystyle {widetilde {Z}}[{widetilde {J}}]=int {mathcal {D}}{widetilde {phi }}e^{-int d^{4}pleft[{1 over 2}left(p^{2}+m^{2}ight){widetilde {phi }}^{2}+{lambda over 4!}{widetilde {phi }}^{4}-{widetilde {J}}{widetilde {phi }}ight]}.}$

Стандартный трюк для оценки этого функциональный интеграл схематически записать это как произведение экспоненциальных множителей:

${displaystyle {widetilde {Z}}[{widetilde {J}}]sim int {mathcal {D}}{widetilde {phi }}prod _{p}left[e^{-{1 over 2}left(p^{2}+m^{2}ight){widetilde {phi }}^{2}}e^{-{g over 4!}{widetilde {phi }}^{4}}e^{{widetilde {J}}{widetilde {phi }}}ight].}$

Вторые два экспоненциальных множителя можно разложить в виде степенного ряда, и комбинаторику этого разложения можно представить графически через Диаграммы Фейнмана.

Интеграл с λ = 0 можно рассматривать как произведение бесконечного числа элементарных гауссовских интегралов: результат может быть выражен как сумма Диаграммы Фейнмана, рассчитывается по следующим правилам Фейнмана:

• Каждое поле ~φ(п) в п-точечная евклидова функция Грина представлена ​​внешней линией (полуребром) на графике и связана с импульсом п.
• Каждая вершина представлена ​​фактором -грамм.
• По заданному заказу грамм^k, все диаграммы с п внешние линии и k вершины построены так, что импульсы, втекающие в каждую вершину, равны нулю. Каждая внутренняя линия представлена ​​пропагатором 1 / (q² + м²), куда q это импульс, текущий через эту линию.
• Любые неограниченные импульсы интегрируются по всем значениям.
• Результат делится на коэффициент симметрии, который представляет собой количество способов перегруппировки линий и вершин графа без изменения его связности.
• Не включайте графики, содержащие «вакуумные пузыри», связанные подграфы без внешних линий.

Последнее правило учитывает эффект деления на ~Z[0]. Правила Фейнмана пространства Минковского аналогичны, за исключением того, что каждая вершина представлена −ig, а каждая внутренняя линия представлена ​​пропагатором я/(q²−м²+я), где ε член представляет собой малое вращение Вика, необходимое для сходимости гауссовского интеграла пространства Минковского.

Перенормировка

Основные статьи: Бета-функция (физика) и Ренормализационная группа

Интегралы по неограниченным импульсам, называемые «петлевыми интегралами», в графах Фейнмана обычно расходятся. Обычно этим занимается перенормировка, который представляет собой процедуру добавления расходящихся контрчленов к лагранжиану таким образом, чтобы диаграммы, построенные из исходного лагранжиана и контрчленов, были конечными.^[5] При этом необходимо ввести масштаб перенормировки, и от него зависят константа связи и масса.

Зависимость константы связи грамм в масштабе λ кодируется бета-функция, β(грамм), определяется

${displaystyle eta (g)=lambda ,{frac {partial g}{partial lambda }}~.}$

Эта зависимость от шкалы энергии известна как «ход параметра связи», и теория этой систематической зависимости от масштаба в квантовой теории поля описывается следующим образом: ренормгруппа.

Бета-функции обычно вычисляются в приближенной схеме, чаще всего теория возмущений, где предполагается, что константа связи мала. Затем можно произвести разложение по степеням параметров связи и усечь члены более высокого порядка (также известные как высшие петля вкладов за счет количества петель в соответствующих Графики Фейнмана ).

В β-функция на одном контуре (первый пертурбативный вклад) для φ⁴ теория

${displaystyle eta (g)={frac {3}{16pi ^{2}}}g^{2}+Oleft(g^{3}ight)~.}$

Тот факт, что знак перед членом низшего порядка положительный, предполагает, что константа связи увеличивается с увеличением энергии. Если такое поведение сохранится при больших соединениях, это будет указывать на наличие Полюс Ландау при конечной энергии, возникающей из квантовая тривиальность. Однако на этот вопрос можно ответить только непертурбативно, поскольку он включает сильную связь.

Квантовая теория поля называется банальный когда перенормированная связь, вычисленная через ее бета-функция, стремится к нулю при удалении отсечки ультрафиолета. Следовательно, пропагатор становится свободной частицы, и поле больше не взаимодействует.

Для φ⁴ взаимодействие, Майкл Айзенман доказал, что теория действительно тривиальна для измерения пространства-времени D ≥ 5.^[6]

За D = 4, тривиальность еще предстоит строго доказать, но решеточные вычисления предоставили убедительные доказательства этого. Этот факт важен как квантовая тривиальность можно использовать для привязки или даже предсказывать параметры, такие как бозон Хиггса масса. Это также может привести к предсказуемой массе Хиггса в асимптотическая безопасность сценарии.^[7]

Смотрите также

• Перенормировка
• Квантовая тривиальность
• Полюс Ландау
• Масштабная инвариантность # описание CFT
• Скалярная электродинамика

Примечания

1. т.е. преобразуется при тривиальном (0, 0) -представление группы Лоренца, оставляющее значение поля в любой точке пространства-времени неизменным, в отличие от вектор или же тензорное поле, или, в более общем смысле, спинорные тензоры, компоненты которых смешиваются при преобразованиях Лоренца. Поскольку спин частицы или поля по определению определяется представлением Лоренца, в соответствии с которым они преобразуются, все скалярные (и псевдоскалярные) поля и частицы имеют нулевой спин и как таковые бозонный посредством теорема о спиновой статистике. Видеть Вайнберг 1995, Глава 5
2. Это означает, что он не инвариантен относительно преобразования четности которые инвертируют пространственные направления, отличая его от истинного скаляра, который инвариантен относительно четности. Вайнберг 1998, Глава 19
3. Браун, Лоуэлл С. (1994). Квантовая теория поля. Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0-521-46946-3. Глава 3.
4. Общая ссылка на этот раздел: Рамонд, Пьер (21 декабря 2001). Теория поля: современный учебник (Второе изд.). США: Westview Press. ISBN  0-201-30450-3.
5. См. Предыдущую ссылку или для получения более подробной информации Ициксон, Зубер; Зубер, Жан-Бернар (24 февраля 2006 г.). Квантовая теория поля. Дувр. ISBN  0-07-032071-3.
6. Айзенман, М. (1981). "Доказательство тривиальности ϕ⁴
   _d Теория поля и некоторые особенности среднего поля моделей Изинга для d > 4". Письма с физическими проверками. 47 (1): 1–4. Bibcode:1981ПхРвЛ..47 .... 1А. Дои:10.1103 / PhysRevLett.47.1.
7. Каллавей, Д. Дж. Э. (1988). «Погоня за мелочами: могут ли существовать элементарные скалярные частицы?». Отчеты по физике. 167 (5): 241–320. Bibcode:1988ФР ... 167..241С. Дои:10.1016/0370-1573(88)90008-7.

Рекомендации

• Пескин, М.; Шредер, Д. (1995). Введение в квантовую теорию поля. Westview Press. ISBN  978-0201503975.
• Вайнберг, С. (1995). Квантовая теория полей. я. Издательство Кембриджского университета. ISBN  0-521-55001-7.
• Вайнберг, С. (1998). Квантовая теория полей. II. Издательство Кембриджского университета. ISBN  0-521-55002-5.
• Средницки, М. (2007). Квантовая теория поля. Издательство Кембриджского университета. ISBN  9780521864497.
• Зинн-Джастин, Дж. (2002). Квантовая теория поля и критические явления. Издательство Оксфордского университета. ISBN  978-0198509233.

внешняя ссылка

• Концептуальные основы квантовой теории поля Щелкните ссылку для гл. 3, чтобы найти обширное упрощенное введение в скаляры в релятивистской квантовой механике и квантовой теории поля.