
книги из ГПНТБ / Боголюбов, Н. Н. Метод исследования модельных гамильтонианов
.pdfОбозначим, 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 (М 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 |
Dг |
|
: 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 |
|
||||
|
|
|
'П Wi + Mhy |
’ |
||||||||
|
|
|
|
9i. |
9г |
|
|
|
|
|||
|
|
|
<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 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2т |
|
|
|
||
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, (г 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, |
) ) ) , , - |
|
|
— (Т {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 —
— (Т {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 |
|
|
"г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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