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

ФИАН / Nefedyev_Ktp

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
14.12.2025
Размер:
2.06 Mб
Скачать

µT µν = 0.

 

 

 

 

T µν

 

 

T µν = (∂µϕ)(∂ν ϕ).

 

ϕ(x) =

X

 

1

Cpe−ipx + Cpeipx

 

 

 

 

,

 

p

 

p 2Ep

p

Ep = p2 + m2

P µ = Z d3xT µ0 =

p

1

2pµ(CpCp + CpCp).

 

X

Cp

[CpCp] = δpp, [CpCp] = [CpCp] = 0.

Pµ =

p

pµ

CpCp + 2 .

 

X

 

1

 

1/(p2 − m2)

1

G(p) = p2 − m2 + i0,

iG(p)

 

L =

1

(∂µϕ)(∂µϕ) − U(ϕ),

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

U(ϕ)

 

Z d3x 2ϕ˙2

L = T − U

H =

+ 2( ϕ)2 + U(ϕ) .

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

U(ϕ) = −

1

µ2ϕ2 +

1

λϕ4

 

 

 

 

2

4

µ2 λ

µ2 < 0 λ > 0

ϕ = 0

 

 

6

 

 

 

5

 

 

 

4

 

 

 

3

 

 

 

2

 

 

 

1

 

-2

-1

1

2

 

µ2 < 0

λ > 0

 

µ2 λ

 

 

0.2

 

 

 

 

 

0.1

 

 

 

-1.5

-1.0

-0.5

0.5

1.0

1.5

 

 

-0.1

 

 

 

 

µ2 < 0

λ < 0

 

 

 

 

 

U(ϕ)

-1.0

-0.5

0.5

1.0

 

-0.1

 

 

 

-0.2

 

 

 

-0.3

 

 

 

-0.4

 

 

 

-0.5

 

 

 

-0.6

 

 

 

-0.7

 

 

 

µ2 > 0

λ < 0

 

 

 

0.1

 

 

 

-1.5

-1.0

-0.5

0.5

1.0

1.5

 

 

-0.1

 

 

 

 

 

-0.2

 

 

 

 

µ2 > 0

λ > 0

 

µ2 < 0 λ < 0

ϕ = 0

µ2

> 0

λ < 0

 

 

 

 

ϕ = 0

µ2

> 0

λ > 0

ϕ ≡ ±v0 6= 0

 

 

 

U(ϕ)

 

ϕ = ±v0

U(−ϕ) = U(ϕ)

η

 

v0

 

 

µ

ϕ = v0 + η, v0 = √ .

λ

 

 

 

 

2

 

 

2

+ u(η), u(η) = −

µ4

 

 

3

 

 

 

1

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

µϕ = ∂µη, U(η) = µ

η

 

 

+ µ λη

 

+

 

λη

,

 

 

4

L = 2(∂µη)(∂µη) −

 

2m2η2

− u(η), u(η) = mr

 

 

η3

+

 

4λη4,

 

 

2

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

λ

 

 

1

 

 

 

 

m = µ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

η3

η4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ψ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

¯

¯

+ η).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= gψψϕ = gψψ(v0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mf = gv0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

e−ipx.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕ(x) =

 

 

(fpCp + fpCp),

 

 

 

fp =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2Ep

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z d3xfp ϕ(x) =

1

 

 

 

Cp + Cpe2iEpt

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2Ep

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z d3xfp ϕ˙(x) = −

i

Cp − Cpe2iEpt ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cp = i Z d

 

xfp

←→0

 

( )

 

 

 

p

 

= − Z

 

d

xfp

←→0

( )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

∂ ϕ x , C

 

 

 

 

i

 

 

 

 

3

 

 

 

∂ ϕ x ,

 

 

 

f

 

←→

 

 

 

f˙

 

 

f˙

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

f

2

f

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

1

2

 

2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|A, piin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|Biout

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t → ∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

outh

 

|

 

 

iin = outh

 

|

 

 

p |

iin = outh

 

 

|(− ) Z

 

 

 

 

p←→0

 

in( )|

iin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

A, p

 

 

 

B

C

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

B

 

i d3xf

 

 

∂ ϕ

x

 

A

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

|Aiin = outhB|(−i) Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 = outhB|Cp

 

d

xfp

←→0

 

 

out

( )| iin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

∂ ϕ

 

 

 

x

 

A

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

outh

|

 

iin

 

 

t→+∞

t→−∞

 

Z

 

 

d3xf

p

←→0

outh

 

 

 

|

 

(

)| iin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

A, p

 

= i( lim

 

 

 

lim )

 

 

 

 

 

 

 

B

 

ϕ x

 

A

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

limt→±∞ ϕ(x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(f ←→

 

) =

 

 

 

¨

 

 

 

¨

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

1

f

2

 

 

f

f

2

f

f

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

1

 

 

 

2

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fp

02fp(x) = (Δ − m2)fp(x).

fp

Z

outhB|A, piin = i d3xfp( + m2) outhB|ϕ(x)|Aiin,

p

iT ({A, p} → B)/ 2Ep

p

1/ 2Ep

Z

T ({A, p} → B) = d3xe−ipx( + m2)hB|ϕ(x)|Ai,

 

 

 

 

ϕ1

 

 

ϕ2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕ ϕ

 

 

 

 

 

1

1 + iϕ2), ϕ

 

1

 

 

 

 

 

 

ϕ =

 

=

 

1 − iϕ2).

 

 

 

2

2

 

 

 

1

aX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L =

 

 

 

(∂µϕa)(∂µϕa) − m2ϕa2

= (∂µϕ)(∂µϕ) − m2ϕϕ.

 

 

2

 

 

 

 

=1,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P µ =

Z d3x

µϕ∂(∂0ϕ) + ∂(∂0

ϕ)µ

ϕ

= Z

 

d3x (∂µϕ)(∂0ϕ) + (∂0ϕ)(∂µϕ) .

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕ → eieaϕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

jµ = ie ϕ∂(∂µϕ)

+ ∂(∂µϕ)ϕ

 

= ie(ϕ(∂µϕ) − (∂µϕ)ϕ).

 

 

 

 

 

 

 

L

 

 

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

1

 

ape−ipx + bpeipx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

ϕ(x) =

p

2Ep

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[apa] = [bpb] = δpp.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P µ =

 

 

pµ(apap + bpbp + 1),

 

p

X

Q = e (apap − bpbp).

p

k1

k2

p1 p2

e2Q2AµAµ|ϕ|2

Q

jµ

ϕ2A2

ieQ(p1+p2)µ

ψp

π±

P

µ → ∂µ − ieQAµ,

L = −Aµjµ + e2Q2AµAµ|ϕ|2,

ϕ2A

ϕ2A

p1

p2

ϕ2A2

2ie2Q2gµν

+e

ψn

±e π0

¯

ψnπ

+

¯

ψpπ

¯

0

¯

0

,

ψpγ5

 

, ψnγ5

 

, ψpγ5

ψpπ

, ψnγ5

ψnπ

γ5

¯

ψγ5ψ

¯

ψπ

P

ψγ5

P

¯

ψψϕ

 

 

 

 

 

ψ =

ψn ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ψp

 

 

 

 

a} a = 1, 2, 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

π1

1

+

+ π), π2

 

 

i

+ − π), π3 = π0

=

 

=

 

2

2

 

1

 

0

i

0

 

 

0

−1

 

τ1 =

0

 

1

, τ2 =

0

−i

, τ3 =

1

0

,

 

τa

α

L = gψ¯αγ5

β ψβπa,

2

a

 

α β

τ+ = 21

+ iτ2) =

0

0

,

τ= 21

− iτ2) =

1

0

,

1

 

 

0

1

 

1

 

 

0

0

 

ˆ ˆ

 

1

ˆ

 

τ3

 

 

 

Q = T3

+

2

Y, T3

=

2

,

 

 

 

Y = 1

 

 

 

 

1

 

0

 

 

 

 

 

0

1

ˆ

Q

ψ ψ= Uψ, U = e2i τaωa ,

SU(2)

τaπa → UτaπaU.

SU(N)

mp ≈ 938.3

mn ≈ 939.6

ab/(p2 − µ2 + i0)

µ

a

α

 

 

−igγ5 τ2

β

α

β

 

 

SU(N)

 

 

N

ψ

 

 

 

 

 

ψ → ψ= Uψ

N × N

 

U

 

 

SU(N)

 

 

 

 

 

 

 

U = eata , a =

 

,

 

 

 

1, N2 − 1

 

 

a}

U

 

ta

 

U UU= UU = 1

 

SU(N)

 

 

 

 

 

U detU = 1

 

 

 

 

ta

(ta)= ta, Sp(ta) = 0, Sp(tatb) =

1

δab,

2

 

 

 

 

 

 

N2 −1

ta

 

 

 

 

 

no

 

 

 

 

 

ˆ

 

 

 

 

 

 

N2

a =

 

1

, ta

 

 

 

 

 

Sp( a b) =

 

2N

 

 

 

 

21 δab

 

 

 

N × N

 

 

 

 

 

 

M = Ca a = 2Sp(M a) a,

 

 

 

 

 

 

 

 

Ca

 

 

 

 

 

 

M b

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

Sp(M b) = CaSp( a b) =

Caδab

=

Cb.

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mδ δαδγ

2( a)α( a)γ = 0,

 

 

β

δ β

 

 

 

β

 

M

 

 

 

 

 

 

 

 

δ

 

 

 

a

 

 

δδαδβγ N δβαδδγ .

(ta)βα(ta)δγ = 2

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

N

ψ

SU(N)

tata

a

 

 

 

(tata)α = (ta)α(ta)γ

=

N2 − 1

δα.

β

γ β

 

2N

β

 

 

 

 

{ta}

[tatb] = ifabctc,

fabc

[[tatb]tc] + [[tbtc]ta] + [[tcta]tb] = 0

 

 

 

 

fabdfdce + fcadfdbe + fbcdfdae = 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N2 − 1

 

N × N {λa}

 

 

 

ta =

λa

 

 

 

SU(2)

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

εijk

 

 

 

 

 

SU(3)

t1 = 1 0 0

, t2 = i

0 0 , t3

= 0 −1 0 , t4

=

0 0 0 ,

 

0 1 0

 

0

−i 0

 

1 0 0

 

 

 

0 0 1

 

 

t5 =

0 0

0

0

0 0

=

0 0

0

 

13

1 0

0

,

0 0 0

 

, t6 =

0 0 1 , t7

0 0 −i

, t8 =

 

0 1

0

 

0 0 −i

 

0 0 0

 

0 0 0

 

 

 

 

 

1 0 0

 

 

i 0 0

 

 

0

1 0

 

0 i 0

 

 

 

 

0 0

 

−2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f123 = 1,

f147 = f165 = f246 = f257 = f

345 = f376 =

, f458

 

= f678 =

 

3

.

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

SU(N)

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{T a}

 

 

 

 

 

 

 

N2 − 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(T a)bc = −ifabc.

N

2

ˆ a

}

 

{1, T

[T aT b] = ifabcT c.

U(1)

U = e

 

ψ= Uψ

 

ψ

 

 

 

Aµ → Aµ = Aµ + 1e µω

Dµψ = (∂µ − ieAµ)ψ → UDµψ

SU(N)

Dµ → UDµU, Fµν =

1

[DµDν ] → UFµν U= Fµν .

 

e

¯ ˆ

2

 

 

ψDψ

Fµν

 

 

 

 

 

SU(N) U = eata

Aa

 

 

 

µ

 

 

 

Dµψ = (∂µ − igAaµta)ψ → (∂µ − igAµata= (∂µ − igAµata)Uψ.

Dµψ → Dµψ= DµUψ = UDµψ,

UµU − UigAµ′ataU = −igAµa ta,

 

Aµa ta → UAµa taU+

i

,

 

 

U∂µU

 

g

 

−U∂µU

 

 

 

 

U

UµU =

 

U ≈ 1 + iωata

 

δAµa =

1

Dµωa,

 

 

 

 

 

 

g

 

 

Dµωa ≡ Dµacωc = (∂µ − igAbµT b)acωc = (∂µδac − gfbacAbµc = ∂µωa + gfabcAbµωc,

Z

d4xfaDµϕa = Z

d4xfa(∂µϕa + gfabcAµb ϕc) = Z

d4x(−ϕaµfa + gfabcfaAµb ϕc) =

= Z

d4x(−ϕaµfa + gfcbafcAµb ϕa) = Z

d4x(−ϕaµfa − gfabcϕaAµb fc) = − Z

d4aDµfa.

Dµ → UDµU.

Fµν = Fµνa ta = g1[DµDν ],

Fµνa = ∂µAaν − ∂ν Aaµ + gfabcAbµAcν .

Fµν → UFµν U,

SU(N)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

SU(N)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L = −

1

2

¯

ˆ

 

 

1

 

a

 

2

¯ ˆ

a a

 

2

Sp(Fµν ) + ψ(iD − m)ψ = −

4

(Fµν )

 

+ ψ(i∂ + gAµt

− m)ψ.

 

 

 

a

a

 

ˆ

 

a

a

− m)ψ = 0,

 

 

 

 

DµFµν

= Jν

, (i∂ + gAµt

 

 

 

 

 

 

 

 

a

¯

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Jµ

= ψγµt ψ,

 

 

 

 

 

µJµa 6= 0

DµJµa = 0.

SU(3)

A3 A4

(F a

)2

 

µν

 

α

a

β

−igγµ(ta)αβ

b ν k2

−gfabc[(k1 − k2)λgµν +

a µ k1

c λ k3

(k2 − k3)µgνλ + (k3 − k1)ν gλµ]

a µ k1

b ν k2

d σ k4 c λ k3

−ig2[fabcfcde(gµλgνσ − gµσgνλ) + facefbde(gµν gλσ − gµσgνλ) + fabcfcde(gµν gλσ − gµλgνσ)]