Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Боголюбов, Н. Н. Метод исследования модельных гамильтонианов

.pdf
Скачиваний:
27
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
6.02 Mб
Скачать

Обозначим, далее, через i(s) число различных разбие­

ний операторов Ар

0,,

•••.

Aps. os на пары.

Очевидно,

 

l(s)<

1 -3 ... (s — 3) (s — 1).

 

Тогда

в правой части

(2.21) сумма

(...)г>азо-

бьется

на I (s) сумм

типа

р......ps

 

 

 

 

 

 

2

(•••),

(2.22)

 

 

«V

4s

 

причем в различных таких суммах могут оказаться и одинаковые члены. Для их исключения в некоторых из сумм (2.22) суммирование следует вести не по всем (<7,, ... , <7s/2) из рассматриваемого квазидискретного множества, а ввести ряд «запретов» типа

(qi ф ± q{')*).

Так как все члены в рассматриваемых суммах (2.22) положительны, то мы можем снять эти «запреты», лишь усилив тем самым нашу мажорацию.

*) Возьмем, например, средние вида

(Т0 (г1, tx) Уа (гъ 12) (г3, /3) Тд (r4 tt)).

В этом случае в (2.21) будет s — 4 и

о, ...[ р,, о { apt, о ар,, а {*%) ар„ а Сз) ар,. а (^ ))г —

++

 

 

 

 

 

— ( ар

о Сl) ар,,

ОСз) ар . О(*3) ар,. п (^ ))г

По правилам

отбора

Dpt 0i.

 

0 может

быть

здесь отлична

от

нуля, лишь если pt =

р4,

р2 = р3

или р 3

Р з ,

рг =

р4, так что I =

2.

Обозначим, как условились выше,

p\—q\. р2 =q2- Имеем

 

1

 

: Рь О

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р.......Ра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

у

D Чи О; 9г, о; 9i.

О;

7 г, о

 

 

 

+

 

 

 

9i.

9;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

У

D9i> О; 9г, а; 92, а; 9, о.

 

1

 

 

 

 

Wi + Mhy

 

 

 

 

9i.

 

 

 

 

 

 

 

<9i ^

9г)

 

 

 

 

 

 

 

поскольку во второй сумме правой части нужно исключить член Уже учтенный в первой.

80

Таким образом, из (2.21), на основании (1 .88), найдем

(2'23)

Но, с другой стороны, нетрудно заметить, что

1 V

1 -

Г

d4

 

I

г _

fev'

'

V

(q2 + M h)

( J2

я (),732+

Л 1 л ) 2

^

ч

 

 

 

 

 

оо

 

 

 

 

 

 

_

4п

Г

R2 dR

 

 

 

 

 

(2я)3 J

(Д2 +

М/,)2 +

 

 

 

 

 

 

О

 

 

где £v —>0 ПРИ

 

Поэтому

можем

написать

 

Т !L

(?2 + Мл)

^

С

 

 

 

 

ч

 

 

 

 

 

 

 

где С(М) — постоянная, зависящая лишь от М. Имеем теперь из (2.23)

\Dv ( h ) \ ^ W K hl(s) Cs/2(Mh).

Таким образом, нами доказано, что для любой функ­ ции h(ru . .. , rs) из класса 9? справедливо неравенство

J h ir v

•••>

^о,){(г <р ФМ

• • •

T

o

J

'V

М )г “

-

<Фо, (ГР t l )

• • ■

( r s> *,)>rJ d r i

• •

| =

 

 

= ! f l , № ) l < C ( s, Kk,

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

s—1

 

 

 

 

+

[ v ®i/ н

у

 

i=l

/ U/ — ^/+i i+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

2 ^

- | / e

K+ - | f } ,

(2.24)

где

C(s, ffftl 44/,) = 2IS+ h/2 / (s) KhCsn (Mh)

является постоянной, зависящей лишь от s, /СЛ и Л1Л. Соотношения (2.24) и показывают справедливость обоб­ щенного предельного соотношения (2.17).

Сделаем еще примечание относительно возможности

получения

равномерных в

температурном интервале

(О < 0 ^

90)

мажорационных

оценок, даже если условия

E ( f ) ^ y

не выполняются.

 

81

§ 5. Примечание о построении равномерных оценок

Как уже отмечалось ранее, для постоянной К всегда можно взять выражение (1.56)

Д' = { V Ж -

 

В случае, если во всем пространстве Ф

 

E( f ) > у,

(2.25)

где у — положительная постоянная, отличная от

нуля,

мы можем в неравенстве (2.24) положить (см. фор­ мулу (1.57))

К — Q/y,

где Q =

4{2M , + 2 (-|)2 M, }1/2.

 

Таким образом, в этом случае, если е(/—>0 (F-*oo)

равномерно в температурном

интервале ( О < 0 ^ 0 о), то

и полученная

оценка

(2.24)

будет равномерной

в этом

интервале.

Покажем,

что такая ситуация

имеет

место,

даже если условие (2.25) не выполняется.

 

 

В этом случае несколько модифицируем неравен­

ство (1.88), которое используется для раскрытия соот­

ношений

(2.21).

Фиксируем

какое-либо

у > 0.

Тогда

(1.88) верно для

K ~ Q l y

в области, в которой

 

 

| 7Чр, )| >у.

•••’ \T(ps) \ > y ,

 

 

поскольку

из

неравенства \ Т ( р ) \ ^ у следует E ( f ) ^ y .

В области,

где хотя

бы одно из | Т (р;) [ удовлетво­

ряет неравенству 1Т{р/)\^. у, воспользуемся тривиаль­ ной оценкой

| < A1t (*,) ... A,g (ts))r -

< Afl (f,) ...

(ts))Fa | < 2.

Таким образом, всегда можно написать

DPi-av

 

 

 

+ 2*+

l «,

+ § - Д

e , (t (Pl)} +

 

 

/“ *

 

 

 

s

 

 

+

2 V ( 1 - 0 v(7’ (p/))}>

 

 

 

M

82

где

t{S) _

t>V'

M l M 2 , д я l ...----.

“ 2 ” { ~ и Г + м Л \/bv

0Y(л:) = 1,

0Y(x) = 0,

Отсюда следует, что

+s -

/=!

если j x l ^z y ,

если 1x | < у-

I DPv о,;

<

 

<

lVS) + 2S+I £ y 4 +

+ 2 v (1 _ Qy (T (p,))}.

 

 

/=i

Повторяя

с этой модифицированной оценкой все пре­

дыдущие рассуждения, начиная с неравенства (2.21), получим вместо неравенства (2.24) следующее нера­ венство:

\ Dv (h)\<

 

 

 

 

М \ М г . „ Г, / — i s

V W

f l ' x

<C( s , Kh, Mh)[[ - V T + M\[ Vec

+ ~ y

 

S —1

M

 

s +1

 

 

 

 

 

V4

 

 

~ Y

+ W

i + A’

<2'26)

 

X Y i i \ t l - t i+ .1 + 2 2

где

/=1

 

s/ 2

 

 

Sl2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 ^ ( Г ( * , ) » П М + Я(у ,}.

 

 

 

 

s/2

 

 

 

Но,

очевидно,

 

5/2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

{ 1 - М П < 7 ,) )} П /„ 2 ,

 

 

 

y sl2

Ч’

4sl2

 

k=l (4 + мну

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s/2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

vsi2

£

{1 —6Y(T (qi))} П

 

 

 

41.....qst2

 

kL H ^ + ^ ) 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 v

 

 

= ± \ { l - Q I T ( q ) ) }

 

- — l

 

 

 

M/i)2 ) V

(<72 + MhY

 

 

 

 

 

(<72 +

 

 

 

 

 

 

 

я

 

 

 

 

 

 

 

i

1

(q2 + MhY

 

 

 

 

 

 

 

2m-H <Y

83

Имеем далее:

 

 

 

 

 

 

 

 

±

V

1—

< —

 

___dq______.__ С__

 

(q2+

Mk)2

К2/3 ’

У

*U

(q2 +

M hУ

(2я)3

я1

 

Я

 

 

 

 

< V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где С — некоторая

постоянная, и

 

 

 

 

 

1

Г

dq

 

4it

 

 

q2dq

 

"(2л)3"

J

{q2+ M h ) 2

 

"(Irf3’

 

 

{q2+ мну

 

I

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

__i_

 

{q2+ М/г)2

 

 

 

 

 

 

JL2in

(2x

 

 

 

 

 

-M- < V

 

 

 

 

Итак, из (2.26) получим

 

 

 

 

 

 

I А /(/0 К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

< C ( s ,

К/,, Mh) {

{ ^

+

М \ У ^

+ ^

У Ж Х ) Х!2 X

 

X

/='

*/ — b+i 1+

2

2 -у | / " ег +

| +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

+ «»/ (S) • f [С (M ,)F' (

^

+

.

(2.27)

Величина у здесь может быть взята произвольно. Положим здесь

Л4г 1/4

k еГ + 4V

где ft — некоторая постоянная. Тогда из (2.27) будет вытекать, что если ev —>0 (У->оо) равномерно в темпе­ ратурном интервале 0 < 0 ^ 0О, то и правая часть не­ равенства (2.27) будет стремиться к нулю при V -> оо равномерно в этом интервале. Аналогичные замечания можно сделать таким же образом и в наших после­ дующих рассуждениях этой главы.

84

6. Обобщенные предельные соотношения для функций Грина

Перейдем теперь к функциям Грина. Рассмотрим прежде всего так называемое Г-произведение наших полевых функций, которое определим здесь следующим образом:

7'{Фа, (Н *!)■■•

^ =

= S ЪрР {9

■0 (С -.Ч ) Ф„, (И. <!)••■ Фа,(П. д}. (2-28)

где

t > О,

(2.29)

О,

и Р — перестановка полевых функций в их произведе­ нии, сопровождающаяся соответствующей перестанов­ кой t\, t2, ■■■, ts в произведении 0-функций, например:

Р {0 (U —

С)

■ ■ • 0 (ts-1

ts) Фот, ь ti)

. . . (pajj (rs, C)} =

 

= V ( </ r

,/!) - e(

V

r

<0

\ (

, <.i</,)

••• S s(rv ^ )

pp = ±

1,

смотря

по тому, будет ли перестановка Р

четной

или нечетной.

Суммирование идет по всем пере­

становкам

Р.

t2,

... , ls

в порядке убывания

слева

Расположив t\,

направо

g > g

 

 

> tis,

 

 

 

 

> . . .

 

 

имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т {фа, (Н, Ь) . . . фas(rs, ts)) =

 

 

 

 

 

 

=

± ( M

r /.* *л)

4

SK > ^ ) -

(2-30)

Ввиду (2.28), (2.29) введенное здесь Г-произведение обращается в нуль, если два какие-либо временные аргумента /г, /г совпадают. Поскольку в неравенство (2.24) мы можем всегда подставлять произведения (2.27),

*)

Здесь

индексы д, /2, ... , р получаются из системы индек­

сов 1,

2, . .. ,

з при помощи перестановки Р.

85

убеждаемся, что также

J

А ( г „ .

.r .s). { ( T { q a i { r u / , ) • • Ф■ < ц

> 50,

) ) ) , , -

 

{фа, (г и t\) ■■

Фas(rs> **)}>гJ

dr{ ... drs <

 

< C (s,

Kh, Mh)[

+ Mi [ \ ' ei'

+

+

m ' f r ' ^ ’ /i

1+ 2^

у Ч ^ Г ) ,

 

 

/=i

 

 

/

(2.31)

и следовательно, имеем обобщенные предельные соот­ ношения для многовременных функций Грина (Г{. ..}) вида

((Т {фа, (fl, ti) ... фas(rs, 4)})г —

{Фа, (*Т. ti) ... Фа5 (rs, 0)}) ) -* 0 (2.32)

при V —>оо.

Возьмем, наконец, двувременные функции Грина

Gr.ra(t, т|г,........ rk;

rk+u ... , rs) =

 

 

 

 

 

 

= 0(/-т)([21(/)23(т)]±>г

г

,

(2.33)

где

 

 

 

 

 

 

 

 

Я (0 = Фо.(ГР 0

ФаЛГЛ> О*

,

 

 

(2.34)

,

 

*

,

 

 

33(т)=ч

+Дг'г+1’ т)

<ч ( г*’ т)-

 

 

 

Ясно, что в соотношения

(2.24)

мы

можем

подставить

произведения полевых функций

 

 

 

 

 

 

21(/) S3 (т),

S3 (т) 31(f)

 

 

 

 

и умножить результат на

0 (t — т).

 

 

 

 

 

Таким образом,

получим неравенство

 

 

 

 

j h (rh . .. , rs) {G r — G r a} dr{ ...

dr

 

 

 

 

 

C C i(s, Kh, Л4Л) { ( - ^

 

 

 

 

 

+ Mi [ V Bv +

у 1 VMi j ) 1 s \ t — т ] 0 (f — t) +

 

 

5 + 1

 

 

M2

,

(2.35)

+ 20 (f - t) 2 2 К у

ev +

 

 

 

 

 

4V

 

 

 

86

откуда следует обобщенное предельное соотношение

 

 

 

 

 

Gr — Gra —*0

при

V~*oo.

 

 

 

(2.36)

 

Резюмируя вышесказанное, убеждаемся в справедли­

 

вости

теоремы:

 

Если

выполнены

условия

 

 

 

 

 

 

Т е о р е м а

2.1.

 

1

 

1

 

главы

1),

то

на

классе

ЕЕ функций

h(ru гъ . .. ,

г,)

 

имеем обобщенные предельные соотношения для кор­

 

реляционных функций и функций

Грина

 

 

 

 

 

 

 

( < ф

а (,

r u

t {)

• •

• Ф

о я (Qг

)* r. <

Ф о ,( r u t {) .

. . Ф о 5

(

г

4.,

и

>

г

j — > 0

при

V —> ОО,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( ( Т { ф о , ( Г 1 .

* l )

Ф о , Ч >

К ) ] ) , , —

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( Т

{ Ф

о , ( ^ t1^,) . . .

q>es ( r s ,

*

*

) }

) )

-

>

о

при

V —> °о, а также

 

 

 

 

 

 

 

 

1 а/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(6 (*~т) ([%, Ч

0 • ■• Ч

 

Ч- *)■• %k+t Ч+н Д ... %s(rs, t)]±)£-

 

 

 

 

 

-

0 р - т )

([фа1(г„ t) ...

фч (гк, t)-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ф а

, +

1 Ч +г )1

... . y 0 s ( rs, x

) j

 

\> -

>

0

 

при

V > оо.

 

 

 

 

 

 

 

 

^

 

а!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Как видно, отсюда вытекает, что для доказатель­

 

ства

существования

 

обобщенных

пределов

Н т ( . . . ) г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У->оо

 

 

 

 

у рассматриваемых здесь средних достаточно доказать

 

существование обобщенных пределов у соответствующих

 

средних

lim (. . .)г

для

аппроксимирующего гамильто-

 

 

 

 

]/->оо

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ниана Га. Доказательством существования таких пре­ делов мы сейчас займемся.

§ 7. Существование обобщенных пределов

Нам потребуется теперь наложить кроме условий 1 (§ 1 главы 1) еще следующие дополнительные условия, которые будем называть условиями К*).

*) Смысл этих условий состоит в том, что в результате пре­ дельного перехода V ~> оо мы от. сумм переходим к интегралам

Римана. Интегрируемость же некоторой ограниченной функции по Риману обеспечивается равенством нулю меры множества ее точек разрыва.

87

1. Функции

Q(f) = Q(p . a\ or== ± 1/2

определены и ограничены во всем пространстве Е точек р

ине зависят от V7.

2.Точки разрыва этих функций образуют в про­

странстве Е множество меры нуль.

rs) из

рас­

Возьмем какую-либо

функцию h (г,,

сматриваемого класса 2

и напишем на основании (2.13)

h (г,,

г2,

• • • >rs) <ф01 (г„

t,) ... cp0s (rs, ts))r dr,

... drs=

 

 

 

 

 

 

 

1 a

 

 

 

=J _

V

it (б|р! ... SsPs) { A p r a, (t\) ... A p s, 0S Us))r

(2.37)

y-S/2

- J

 

 

 

 

 

1 a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В силу

правил К.

Блоха

и С. Де-Доминициса

имеем

(A»j,a,(^l)

•••

^PS.<JS(^)) =

a/(*/)

a, (//)>

*),

2(.38)

 

 

 

= 2 Л11

 

где г| =

±

1.

Сумма

здесь

распространяется

по

всем

возможным способам спаривания, и потому число чле­ нов в ней ограничено фиксированным числом /(5).

Далее,

Ц

— произведение

из s/2 множителей. Для

заданного

способа спаривания р( = р /,

если

сгг —

и pi — — P j , если в, — — a,.

 

p t

 

 

Обозначим

систему левых

индексов

в

данном

произведении

соответственно

через q[t . . . ,

qsjT Тогда

при фиксированном способе спаривания каждый из индексов р ,, . .. , р$ будет равен + <7 или — q. Эти знаки вполне определены для фиксированного способа спаривания знаками «г,........ as. Поэтому можем написать

для

такого способа спаривания

 

 

л ^ ( е ,Р,. • • • • Z s P b ) = H { q 1> • • • . <7s/2>

где

H/qv

... , qs/2'j — непрерывная функция в простран-

стве t.-.s/2,

удовлетворяющая

неравенству

 

 

 

s/2

 

 

!« (« ......... »,Я) | <

( ( * П

*) Здесь вместо бинарных средних подставлены выражения (2.7)

8$

С другой стороны, благодаря соотношениям (2.7), даю­ щим выражения для бинарных корреляционных сред­ них вида

O j(tl) A p v o .(tl))

,

1 а

 

функция

 

Q(<7i>•••> Ч8/2)— \ \ {^-Рj. aj{tj)

„.(ti)yvа

будет функцией, определенной в Esp и не зависящей от V.

Имеем теперь

из (2.37)

 

 

 

 

 

r s) (%, (Г1>*0

• • \

5

(rs’ Q )r

drX-- -

d's =

 

i

 

 

 

1a

 

 

v si2

^

H

( q r

■ ■,

q s/2) Q (<7P . .

• , <7s/2) 1 ,

 

91.....4s/2

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

(2.39)

где в первой сумме 2

число членов ограничено числом

l(s), а вторая сумма

^

 

(•••)

берется по квазиди-

 

Ч\.......9s/2

 

 

 

 

 

скретному множеству Е\р.

 

множество

точек

разрыва

Заметим, что, поскольку

функции Q(p, а)

имеет меру,

равную нулю в Е,

тем же

свойством будут обладать и функции (2.7).

Таким образом,

точки

разрыва функций

 

 

 

 

qs/2) Q(q2, . ..,

qs/2)

образуют

в

пространстве

Esp множество меры нуль.

С другой

стороны, так

как

 

 

 

 

 

Q ( q r . .

. .

^ /2)

|

<

1 -

то имеем

оценку

 

 

 

 

 

 

si2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I Я ( < 7 Р. .

. , q sl2) Q ( q v

• ••>

^ s / г ) |

 

^

+

Ввиду сказанного

 

 

 

 

 

 

 

^

 

Н{4\’

• • •>

9s/2)Q(^i>•

•>

fls/г)- *

91. •••• 9 s /2

 

 

 

••>^■2)Q/ (Ур

•••>^s/2)dq\ - ■• dqs/2

—>

—т"J 7/ •••(?;, J

(2re) '*

89

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ