Momentane Coulomb-Wechselwirkung in der QED

Es scheint, ich stecke mit einem (auf den ersten Blick) trivialen Problem fest.

Es ist von der Buchseite "Quarks and Leptons" (Halzen, Martin). 141 , wobei man folgendes Integral betrachtet:

(1) T F ich = ich D 4 X J 0 A ( T A , X A ) J 0 B ( T A , X A ) 1 | Q | 2 .
In Gleichung ( 1 ) , J 0 A Und J 0 B sind die nullte Komponente zweier Elektronenströme:
J μ ( X ) = J μ e X P [ ( P F P ich ) X ] .

Jetzt, so die Autoren, kann man umschreiben ( 1 ) unter Verwendung der Fourier-Transformation

(2) 1 | Q | 2 = D 3 X e ich Q X 1 4 π | X | ,
Zu dem Folgendem
(3) T F ich C Ö u l = ich D T A D 3 X A D 3 X B J 0 A ( T , X B ) J 0 B ( T , X B ) 4 π | X B X A | .

Gleichung ( 3 ) wird dann als Momentanwert interpretiert 1 Coulomb-Wechselwirkung zwischen den Ladungen der Teilchen, J 0 A Und J 0 B .

Die Herleitung davon ist in der Antwort unten angegeben.


1 Dh Interaktion ohne Zeitverzögerung T A .

Antworten (2)

Mir scheint, dass sich im Buch ein Tippfehler eingeschlichen hat. Ihre Startgleichung sollte die folgende sein:

T F ich = ich D ω D 3 Q ( 2 π ) 4 A ~ ( Q , ω ) B ~ ( Q , ω ) 1 | Q | 2 ,
Wo A ~ bezeichnet die Fourier-Transformation von A . Dann mit
F ~ ( Q , ω ) = D T D 3 X F ( X , T ) e ich ( Q X ω T )
wird zum gewünschten Ergebnis führen.

Ich vermutete, dass man auf die Definition der Strömungen zurückgehen müsste und tatsächlich kann man dabei das Ergebnis ableiten. Hier ist eine Kurzversion.

Der Elektronenstrom ist definiert als [siehe Gleichung (6.6) in 1 ]

(1) J μ ( X ) = e u ¯ F γ μ u ich × e X P [ ( P F P ich ) X ]
als was wir schreiben
(2) J μ ( X ) = J μ e X P [ ( P F P ich ) X ] .

Wir müssen auch verwenden

(3) Q = P ich A P F A = P F B P ich B

Dann das Integral ( 1 ) in den ursprünglichen Beitrag geschrieben werden kann

(4) T F ich = ich D T A D 3 X A D 3 X J A J B e ich ( P F A 0 P ich A 0 ) T A e ich ( P F B 0 P ich B 0 ) T A 1 | X | e ich Q X .

Jetzt umziehen X = X B X A mit D 3 X = D 3 X B und verwenden ( 3 ) Und

( P F A P ich A ) ( X B X A ) = ( P F B P ich B ) X B ( P F A P ich A ) X A ,

Gleichung ( 4 ) wird

(3) T F ich = ich D T A D 3 X A D 3 X B J 0 A ( T A , X A ) J 0 B ( T A , X B ) 4 π | X B X A | ,
Wo J 0 A ( T A , X A ) entspricht den OPs A ( T A , X A ) usw.


Referenzen: Siehe Anhang von JH Field, Klassischer Elektromagnetismus als Folge des Coulomb-Gesetzes, der speziellen Relativitätstheorie und des Hamilton-Prinzips und seine Beziehung zur Quantenelektrodynamik