
книги из ГПНТБ / Боголюбов, Н. Н. Метод исследования модельных гамильтонианов
.pdfОткуда
\ D \ K |
_j_ |
J+ |
(ш) (©— E(f))2(l + e®/0)dco® |
|
|
e |
|
||||
aa |
|
|
|||
|
|
|
|
-f-oo |
|
|
|
|
|
J+ (со) (1 + 6®1'9) da>. |
(2-Л) |
|
|
|
|
BB |
|
Но в силу условия |
леммы | В | ^ & 2> поэтому |
|
|||
|
|
|
(ВВ + |
ВВ)Н^ 2 Ь \ |
|
|
|
|
+оо |
|
|
|
< 5 В + В Б ) я = |
Г /+ ( о а ) ( 1 + е “ / в ) Ж » < 2 Й . |
(3 - Л ) |
||
|
|
|
•> |
вв |
|
Сдругой стороны,
+оо
Г } + ( a ) ( a - E ( f ) n \ + e ^ ) d < B =
** aa
—оо
|
= (RfRf + |
E{R{)h- (4-Л) |
Здесь по условию леммы |
|
|
( R f R f + R f R f ) H ^ 2ёи. |
|
|
Таким образом, подставляя |
(3-Л), (4-Л) |
в неравенство |
(2-Л), получим окончательно |
|
|
| D 1< j ^ / ^ |
= -§-62 1/ 1 7 , |
что и доказывает нашу лемму.
Рассмотрим теперь пример вычисления одновремен
ной корреляционной средней |
|
{afaf)H. |
(5'. 17) |
Заметим, что при рассмотрении |
средних, построенных |
на основе гамильтониана (5.1) и составленных из про изведения ферми-операторов, отличными от нуля будут те средние, которые содержат одинаковое число опе раторов рождения и уничтожения. Запишем выражения
170
операторов |
af, |
+ |
|
af, |
+ |
|
|
|
|
|
|||
af через |
af: |
|
|
|
|
|
|||||||
Of= |
|
|
|
+ |
l |
|
+ |
+ |
|
|
£ |
|
(5.18) |
uja} — vfa-f ~c~~b fjf, |
af = ufaf — vf -£r ct_f + f)+, |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
"t* |
|
|
|
|
^ = |
y S V |
- i flf’ |
"Hf = |
( J — |
^ f ) ar |
(5-19) |
|||||
|
|
|
|
|
(f> |
|
|
|
|
|
|
|
|
Подставляя |
(5.18), |
(5.19) |
в |
(5.17), |
найдем |
|
|
||||||
+ |
|
|
. |
+ |
|
+ + |
|
£ |
+ |
|
|
|
|
(aja^H= |
(u'2fajaf — ufvfafa_f |
— ufafr)f — |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
+ |
+ |
|
|
|
- |
u fv f ± a _ faf + v f ± a _ fa _ f - ~ |
- v |
f ± |
a _ fx\f + |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
+ щ{щщ — »fa-r§- + |
^f))ff. |
(5-2°) |
|||||
Для |
оценок |
членов |
в |
правой |
части |
(5.20) |
учтем |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
оценку |
(5.16). |
Обозначая |
----1 }==У> |
с помощью |
|||||||||
(5.16) получаем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
(г/% < еб» ->0 |
при |
|
У->оо. |
|
(5.21) |
||||
Отметим, |
что члены в (5.20), содержащие операторы fjf, |
||||||||||||
fj |
могут |
быть |
оценены с |
помощью |
неравенства Бо |
||||||||
голюбова *) и далее с помощью |
оценки (5.21). В чле |
||||||||||||
нах, где оператор гц зажат с |
двух |
сторон операто |
|||||||||||
рами L, af ^см., например, случай (a_faf |
стр. |
173j, |
|||||||||||
можнопереставить |
его, |
|
пользуясьасимптотической |
коммутируемостью, и затем оценить по указанной схеме. Во всех случаях для этих членов строится оценка, ко торая мажорируется величиной е(,-»0 при П->оо.
Укажем, что оценки следующих средних удобно найти с помощью леммы 5.1:
*) В работе |
[42] |
имеется доказательство неравенства |
+ |
+ |
1/2 |
| ( ^ • ге>)я | < { ( r j - г|>д • <ю • ш)я } .
171
/+ + / V
Оценим, например, среднюю (ccfa_f-^r> . При этом
+
следует заметить, что операторы af, af при (f Ф /')
«приближенно удовлетворяют» коммутационным соот ношениям статистики Ферми, т. е.
| cyaf+afcy | |
cons^ |
|
jIaf/af+afcy |I^ |
—constу |
||
+ + |
|
|
|
|
— |
|
|
|
|
|
|
|
|
Воспользуемся |
леммой |
5.1 и положим |
+ ^ |
|||
В — a_f — ; |
||||||
тогда имеем оценку: |
|
|
|
|
||
+ + L |
|
|
|
|
|
+ - f - |
afa-f ~Q я |
(» -/“i b „ |
e~c m |
|
|||
где Кг— const, |
откуда |
|
|
|
|
|
/ + + |
1 \ |
|
|
Кг_ |
|
|
(afa~f |
С ) я |
|
|
V • |
|
|
Аналогично получаем |
|
|
|
|
||
|
|
+ |
2 |
« 1 / — I |
К2 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
у |
Ь2V % + |
- у |
|
Применяя эти оценки, видим, что первый и пятый члены дадут здесь основной вклад, т. е.
+
Второй член преобразуется перестановкой операторов L
+
с a_f, и далее с помощью неравенства (5.21). При ближенно говоря, его можно представить в виде «глав ного члена»
+ |
|
члены» |
при |
П->оо}. |
|
v2 (a^fa_f)H+ («малые |
|||||
Учитывая далее тождество |
|
|
|
|
|
+ |
+ |
|
LL |
|
|
afaf + afaf — 1= |
V2 |
С2 |
|
|
|
где G — ограниченный оператор, | G |
const при V -> оо |
||||
и лемму 5.1 |
(B = af), найдем оценку |
для средней |
172
+ |
В результате этих замечаний |
придем |
к нера |
|||
(сра?) я . |
||||||
венству |
|
|
|
|
|
* |
|
|
|
|
|
’ t(2) |
|
|
|
|
|
|
: Ъу > |
|
|
I |
1+ е " |
|
|
|
|
где Щ]- |
О при V - > oq, |
откуда |
|
|
||
|
+ |
|
|
1 |
|
|
|
v i l H ( a f ° |
f |
, |
j_ J f l 9 + y f th ( 20 ) |
|
|
|
|
|
1 |
+e |
|
|
Заметим |
еще, что средние, содержащие |
только |
комби |
|||
нации ферми-операторов вида |
|
|
||||
|
|
|
|
+ + |
|
(5-22) |
|
|
a-faf • • • %а -л |
|
и построенные на основе гамильтониана Н{ 1), будут равны нулю в связи с правилами отбора, например, = 0. Поэтому при определении «квазисредних» от таких произведений ферми-операторов по гамиль
тониану Н следует дополнить их операторами вида
L/C, L/C. |
(5.23) |
Физический смысл добавления к парным произведе ниям (5.22) операторов (5.23) состоит в том, чтобы по лучаемая в результате операторная комбинация была бы
градиентно |
инвариантна. |
|
|
|
|
квазисредней: |
||||
|
Поясним это |
на |
примере вычисления |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
|
|
(5.24) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подставляя |
(5.18) |
в (5.24), имеем |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
+ |
|
+ ix |
||
< |
a_fa? |
> я = |
< |
|
■faf |
L |
|
|
||
|
с |
■ucvtaV^V _faf -jy + |
||||||||
|
|
+ |
|
|
|
+ |
|
|
*4* |
|
|
|
L |
+ |
W |
f 'f |
|
L |
~ |
Vffff i |
L L |
|
+ ufa-f^f f |
|
af T |
a- f t + |
||||||
|
+ |
+ |
|
|
+ |
|
|
+ |
+ |
+ |
+ |
Dfa f ~ c % |
~C+ |
^ - f Ufa f ~c |
~ |
^ - f Vfa - f ~ c |
~C ^> я ' |
||||
Применяя |
оценки |
предыдущего |
примера, видим, что |
173
второй и четвертый члены дадут здесь основной вклад, т. е.
в результате находим
|
1 - / / Щ |
|
7 T 7 S V <&'■ |
где выражение |
при F -*0, откуда квазисредняя |
по гамильтониану |
Н определится как |
<a - f C t f > -я =
Применяя этот способ, можно вычислять не только бинарные средние, но и более сложные конструкции средних. Таким образом, видим, что можно вычислять квазисредние для гамильтониана Н, не прибегая к до полнению гамильтониана Н членами с источниками. Однако при этом мажорационная техника несколько усложнилась, что выразилось в том, что в данном слу
чае не оператор L «приближенно» при V -> оо будет
+
с-числом, а лишь только оператор LL оказывается при ближенно с-числом. Предложенное рассмотрение мо жет быть обобщено и на более сложные случаи мо дельных систем.
ЛИТЕРАТУРА
1. |
Т |
.D. |
L ee and С. |
N. |
Y a n g, Phys. Rev. 87, |
410 |
(1952). |
||
2. |
C. |
N. |
Y a n g |
and |
С. |
P. Ya n g , Phys. Rev. |
151, |
258 |
(1966). |
3. |
E. |
H. |
Li e b |
and |
W. |
L i n i g e r , Phys. Rev. 130, |
1605 (1963); |
4. |
J. B. M c G u i r e , J. Math. Phys. 5, 622 |
(1964). |
|
|
|
|
|
||||||||
E. H. Li eb, |
Phys. Rev. 130, |
1616 |
(1963). |
|
|
|
|
|
|
||||||
5. |
C. N. Ya ng , |
Phys. Rev. 168, |
1920 |
(1968). |
|
B. S u t h e r l a n d , |
|||||||||
6. |
C. N. Y a n g, |
Phys. Rev. Lett. 19, |
1312 |
(1967); |
|||||||||||
|
Phys. Rev. Lett. 20, 98 (1968). |
(C. N. Y a n g , |
Stony Brook, |
New |
|||||||||||
|
York 11790. Some Exactly Soluble Problems in Statistical Mecha |
||||||||||||||
|
nics. Feb. Lectures |
given at |
the |
Karpacz School, |
Poland |
(1970).) |
|||||||||
7. H. H. Б о г о л ю б о в , Д. H. З у б а р е в , Ю. А. Ц е р к о в н и |
|||||||||||||||
|
ков, ДАН СССР 117, 788 (1957). |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
8. H. Н. Б о г о л ю б о в , В. В. Т о л м а ч е в , Д. В. Ш и р к о в, Но |
|||||||||||||||
|
вый метод в теории сверхпроводимости, Изд. АН СССР, Москва, |
||||||||||||||
9. |
1958, стр. 105—110. |
|
Д. Н. З у б а р е в , |
10. |
А. Ц е р к о в н и |
||||||||||
Н. Н. Б о г о л ю б о в, |
|||||||||||||||
10. |
ков, ЖЭТФ 39, 120 (1960). |
|
|
ОИЯИ, |
Р-511, |
Дубна |
(1960). |
||||||||
Н. Н. Б о г о л ю б о в , |
Препринт |
||||||||||||||
11. |
N. N. B o g o l u b o v , |
On some |
problems |
of the |
theory of super |
||||||||||
12. |
conductivity, Physica 26, 51 (1960). |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
E. E. Та р е е в а, ФММ 16, 161 (1963). |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
13. |
E. E. Т а р е е в а , ДАН СССР 159, 2 (1964). |
|
|
|
|
|
|||||||||
14. H. Н. Б о г о л ю б о в (мл.), УМЖ |
17, № 3 (1965). |
|
|
|
|
||||||||||
15. |
Н. Н. Б о г о л ю б о в |
(мл.), |
Вестник |
МГУ, Ns 1, (1966). |
(1961), |
||||||||||
16. |
Л. Г1. Г о р ь к о в , |
В. М. Г а л и ц к и й , ЖЭТФ |
40, 1124 |
||||||||||||
17. Л. П. П ит ае век ий, ЖЭТФ 37, |
1794 (1958). |
|
|
|
|
|
|||||||||
18. |
И. А. П р и в о р о ц к и й , ЖЭТФ 44, 1401 (1963). |
|
|
|
|
||||||||||
19. |
Р. W. A n d e r s o n , |
Р. |
Mo r e l , |
Phys. |
Rev. 123, |
1911 |
(1961). |
||||||||
20. |
Р. W. A n d e r s o n , |
P. Mo r e l , |
Phys. Rev. Lett. 5, 136 (1960). |
||||||||||||
21. |
К. А. В r u e c n e r, |
J. L. Q a m m e l , Phys. Rev. 109, |
1040 (1958). |
||||||||||||
22. |
P. W. A n d e r s o n , |
Bull. Am. Phys. Soc. Ser. |
11, |
7, |
465 (1962). |
||||||||||
23. |
R. В a 1i a n, |
H. L. N o s a n o v , |
N. R. W e r t h a m e r, |
Phys. Rev. |
|||||||||||
24. |
Lett. 8, 372 (1962). |
|
|
S o d a , P. W. |
A n d e r s o n , |
P. |
Mo |
||||||||
K. A. B r u e c k n e r , A. M. |
|||||||||||||||
25. |
rel, Phys. Rev. 118, 1442 (1960). |
A. M. |
S e s s 1 e r, |
Phys. Rev. |
114, |
||||||||||
L. N. C o o p e r , R. |
L. |
Mi l l s , |
|||||||||||||
26. |
1377 |
(1959) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А. К 1e i n, Nuovo Cim. 23, 919 (1962). |
Phys. Rev. 131, |
563 |
(1963). |
||||||||||||
27. |
D. M a r k o w i t z , L. P. К a d a n о f f, |
28.D. J. T h о u 1e s s, Ann. Phys. 10, 553 (1960).
29.C. N. Y a n g, Rev. Mod. Phys. 34, 694 (1962).
30. |
N. |
N. B o g o l u b o v |
(Jr.), |
Physica 32, 933—944 (1966). |
(1968). |
|
31. |
H. |
H.Б о г о л ю б о в |
(мл.), |
Препринт ИТФ, 68-65, |
Киев |
|
32. |
Н. |
Н. Б о г о л ю б о в |
(мл.), |
ДАН СССР 168, 4 (1966). |
|
|
33. |
Н. |
Н.Б о г о л ю б о в |
(мл.), |
Препринт ИТФ, 68-85, |
Киев (1968). |
|
34. |
Н. |
Н.Б о г о л ю б о в |
(мл.), |
Препринт ИТФ, 68-86, |
Киев |
(1968). |
35. |
Н. |
Н.Б о г о л ю б о в |
(мл.), |
Препринт ИТФ, 68-67, |
Киев |
(1968). |
175
36. |
II. II. Б о г о л ю б о в |
|
(мл.), |
Препринт |
ОИЯП, |
Р4-4184, |
Дубна |
|
37. |
(1968). |
|
|
(мл.), |
Препринт |
ОИЯИ, |
Р2-4175, |
Дубна, |
Н. Н. Б о г о л ю б о в |
||||||||
|
(1968); Препринт ИТФ, 68-81, Киев (1968); Ядерная физика 10,’ |
|||||||
38. |
вып. 2, 425 (1969). |
|
(мл.), ТМФ 5, № 1, октябрь 1970; Пре |
|||||
Н. Н. Б о г о л ю б о в |
|
|||||||
39. |
принт ИТФ, 70-58, Киев (1970). |
|
Kiev (1970). |
|||||
N. N. B o g o l u b o v |
(Jr.), Preprint ИТФ, 70-52, |
|||||||
40. |
Н. Н. Б о г о л ю б о в |
|
(мл.), Препринт ИТФ, 70-59, Киев (1970) |
|||||
41. |
ИТФ, 70-53 (1970); ТМФ 4, 418 (1970). |
ИТФ, 67-1, Киев |
(1967). |
|||||
IT. Н. Б о г о л ю б о в |
|
(мл.), |
Препринт |
|||||
42. |
Н. Н. Б о г о л ю б о в , |
Квазисредние в |
задачах статистической |
|||||
43. |
механики, Препринт ОИЯИ, Р-1451, Дубна (1963). |
|
||||||
W. H e i s e n b e r g , |
Introduction to the Unified Field Theory of |
|||||||
44. |
Elementary Particles, Interscience, N. Y., 1966. |
Physics, |
Univer |
|||||
W. T h i r r i n g, |
Preprint Institute of Theoretical |
|||||||
|
sity of Vienna (1968). |
|
|
|
|
|
|
|
45. |
W. T h i r r i n g |
and |
A. We h r l , Com. Math. Phys. 4, 303 |
(1968). |
46.R. Kubo, J. Phys., Japan 12, 570 (1957).
47.Л. Д. Л а н д а у, ЖЭТФ 34, 262 (1958).
48. |
P. C. |
M a r t i n , J. S c h w i n g e r , |
Bull. Phys. Soc., |
Ser. 11, |
3, |
||||
49. |
222 (1958); Phys. Rev. 115, 1342 (1959). |
|
126, |
53 |
|||||
H. H. Б о г о л ю б о в |
и С. В. Т я б л и к о в, ДАН СССР |
||||||||
50. |
(1959) |
|
|
|
|
31, 522 (1956); 30, 342 |
(1956). |
||
В. Л. Б о н ч - Б р у е в и ч , ЖЭТФ |
|||||||||
51. |
Д. И. З у б а р е в , УФН 71, 71 |
(1960). |
|
Вестник |
|||||
52. |
Н. Н. |
Б о г о л ю б о в |
(мл.) |
и Б. |
И. С а д о в н и к о в , |
||||
53. |
МГУ 1 |
(1963). |
|
(мл.) и |
Б. И. С а д о в н и к о в , |
ЖЭТФ |
43, |
||
H. H. Б о г о л ю б о в |
|||||||||
|
вып. 8 (1962). |
|
|
|
|
|
|
|
|
54. |
G r e g o r W e n t z e l |
Helvetica physica Acta, vol. |
33, |
Fass |
8, |
||||
|
pp. 859—871 (1960). |
|
|
|
|
|
|
||
55. |
W. T h i r r i n g , Preprint Institute |
of Theoretical Physics, Viena, |
|||||||
56. |
University, Austria |
(1968). |
ИТФ, 70-36, Киев (1970), |
ТМФ |
4, |
||||
Д. Я. П e т p и н а, |
Препринт; |
||||||||
|
№ 3 (1970); Препринт, ИТФ, |
71-60 Е, (1971), Киев. |
|
|
|
||||
57. |
N. N. B o g o l u b o v (Ir.), Physica |
41, 601 (1969). |
|
|
|
58.Н. D. М a i s о n, Preprint Geneva, Ref. Th. 1299 — CERN.
59.N. N. B o g o l u b o v (Ir.), J. Math. Phys, Vol. 14, No. 1, January 1973; Проблемы теории плазмы, Киев 1972. (Труды конферен ции по теории плазмы). Вопросы определения квазисредних для некоторых модельных систем.
60. |
D. К a s 11 е г, D. W. R o b i n s o n , Comm. Math. Phys. 3, 151 |
(1966). |
|||
61. |
R. H a a g , N. M. H u g e n h o l t z |
and M. |
W i n n i n k, |
Comm. |
|
62. |
Math. Phys. 5, 215 |
(1967). |
71-57E, |
71-56P. Киев. |
|
А. С. Ш ум о в е к |
и й, ITP Preprints |
|
63.И. Г. Б р а и к о в, ОИЯИ Р4-6998, Дубна, 1973.
64.И. Г. Б р а н к о в, А. С. Ш у м о в с к и й, ОИЯИ Р4-7205; Р4-6893, Дубна, 1973.
65. |
J. G. B r a n k o v , A. S. |
S h u m o v s k y , V. |
A. |
Z a g r e b n o v , |
|
66. |
JINR Е4-7150, Dubna, 1973. |
|
|
|
|
A. S. de V r i e s . The calculation of |
translationally |
invariant equi |
|||
|
librium states, dissertation |
(1973). |
University |
of |
GRONINGEN |
|
(Netherlands)^ |
|
|
|
|
