Beziehung des Bewertungspunkts im Pfadintegral mit Ordnungsmehrdeutigkeiten. Beispiel mit Partikel im Eichfeld

Ich studiere das Lehrbuch von Schulman über die Pfadintegration. In den ersten Kapiteln dieses Buches verwendet er die Lagrange-Form des Pfadintegrals und kommt zu dem Schluss, dass, wenn sich ein Partikel in einem externen Eichfeld bewegt, die Mittelpunktsregel zur Auswertung verwendet werden muss A ( X ) in Pfadintegralen. Ich möchte das mit dem vergleichen, was in Weinberg (Quantenfelder) gemacht wird. Er erklärt dort, dass die Wahl des Bewertungspunkts der Wahl der Reihenfolge der Operatoren im Quantengegenstück der klassischen Funktion entspricht. Ich habe die dort gemachten Schritte befolgt und festgestellt, dass wir Pfadintegrale konstruieren können, die unter Verwendung der Endpunktregel ausgewertet werden, vorausgesetzt, dass wir den klassischen Hamilton-Operator als nehmen

H e F F = ( P Q A ) 2 + ich Q A 2 M + Q v ( X ) .
Wenn wir die Gaußsche Integration in der Hamilton-Version des Pfadintegrals durchführen, erhalten wir eine Lagrange-Formulierung mit Lagrange
L e F F = M 2 X ˙ 2 + Q A X ˙ ich Q 2 M A Q v ( X ) .
Es kann leicht verifiziert werden, dass mit dieser Wahl der gewöhnlichen Lagrange-Pfad-Integralformel, die mit der Sattelpunktmethode angenähert wird, korrekte Ergebnisse in dem Sinne liefert, dass die Wellenfunktion die Shrodinger-Gleichung mit dem richtigen Hamilton-Operator erfüllt. Zunächst scheint alles in Ordnung zu sein, aber eigentlich nicht ganz! Das Problem ist, dass die Aktion mit diesen erhalten wird L oder H transformiert nicht "wie es sollte" unter Eichtransformationen. Hier scheint etwas Wichtiges verloren gegangen zu sein.

Frage: Kann man Erklärungen bei Weinberg wirklich ernst nehmen? Wie ist die genaue Beziehung zwischen Bewertungspunkt im Pfadintegral und Ordnungsmehrdeutigkeiten in der Quantisierung? Gibt es eine Möglichkeit, die mit dem in Weinberg vorgestellten Verfahren erhaltene Eichkovarianz (mit Endpunktregel) beizubehalten?

Welche Seiten in Schulman & Weinberg?
Schulman, Abschnitt vier "Vektorpotentiale und ein weiterer Beweis der Pfadintegralformel" erörtert das Pfadintegral für Teilchen im Magnetfeld. In meiner Version des Buches ist es Seite 22. In Weinberg vol. 1 im ersten Abschnitt von Kapitel neun "Funktionale integrale Methoden" (das ist meine Übersetzung des Titels aus dem Polnischen ins Englische) diskutiert er die allgemeine Struktur der Pfadintegralquantisierung (aber nicht dieses spezifische Beispiel, das ich hier bespreche). Es fällt mir schwer, diese beiden Ansätze miteinander in Einklang zu bringen.

Antworten (1)

Weinberg [1] diskutiert nur das naive formale Phasenraumpfadintegral, das Operatorordnungsprobleme ignoriert. Für eine sorgfältigere Analyse siehe z. B. Schulman [2] und Links in diesem Phys.SE-Beitrag.

Bezüglich der Hamiltonschen Formulierung eines nicht-relativistischen geladenen Teilchens in einem E&M-Hintergrundfeld ist zu beachten, dass der kanonische Impuls P ^ transformiert unter Eichtransformationen, um die Eichkovarianz wiederherzustellen, vgl. B. Weinberg [3].

Verweise:

  1. S. Weinberg, Quantentheorie der Felder, Bd. 1, 1995; Abschnitt 9.1.

  2. LS Schulman, Techniken und Anwendungen der Pfadintegration, 1981; Kerl. 4 & 5.

  3. S. Weinberg, Vorlesungen zur Quantenmechanik, 2012; Abschnitt 10.2.

Ich kenne die Transformation von P unter Messgerät Transformationen. Aber eigentlich habe ich mit dem Lagrangian selbst gearbeitet. Unter Eichtransformationen sollte es sich zu sich selbst plus einer Gesamtableitung transformieren, was bei nicht der Fall ist L Ich habe aufgrund des Begriffs mit aufgeschrieben A . Ist die Schlussfolgerung richtig, dass in diesem Fall der von Weinberg präsentierte Ansatz einfach falsch ist?
Lassen Sie es mich so sagen: Sie lesen ein Lehrbuch, das über den beabsichtigten einleitenden Rahmen hinausgeht. Oder anders ausgedrückt: Jedes Physikbuch kommt mit einem impliziten Haftungsausschluss, dass es Sache des Lesers ist, seine Grenzen zu verstehen.