Wie heben sich nicht transversale Photonenpolarisationen in der euklidischen QED auf?

Erinnern Sie sich zunächst daran, wie Streuamplituden in der Minkowski-QED kovariant geschrieben werden.

Man beginnt mit der Betrachtung eines Prozesses mit einem externen Photon, dessen Impuls gewählt wird k μ = ( k , 0 , 0 , k ) und seien die beiden Querpolarisationsvektoren ϵ 1 μ = ( 0 , 1 , 0 , 0 ) Und ϵ 2 μ = ( 0 , 0 , 1 , 0 ) . Die Ward-Identität sagt uns, ob die Amplitude für den Prozess ist M = M μ ϵ μ ( k ) , wo wir den Polarisationsvektor für das betrachtete externe Photon herausgerechnet haben, dann gehorcht die Amplitude M μ k μ = 0 , auf Schale. Mit unserem Setup sagt uns das einfach M 0 = M 3 . Wenn wir dann das Quadrat der Amplitude berechnen und über die physikalischen externen Polarisationen summieren, würden wir finden | M | 2 = ich { 1 , 2 } ϵ ich μ ϵ ich v M μ M v = | M 1 | 2 + | M 2 | 2 . Aufgrund der Ward-Identität ist dies gleich η μ v M μ M v , mit η μ v = D ich A G ( 1 , 1 , 1 , 1 ) , und so können wir den Ersatz vornehmen ich { 1 , 2 } ϵ ich μ ϵ ich v η μ v und so ist es die Ward-Identität, die es uns erlaubt, Streuamplituden kovariant zu schreiben.

Wie lässt sich dies auf den euklidischen Fall verallgemeinern, in dem die Metrik ist? δ μ v = D ich A G ( 1 , 1 , 1 , 1 ) ? Naiverweise brauchen wir die nicht-euklidische Signatur, um die Aufhebung zwischen den offensichtlich positiven Quadraten von Matrixelementen wie oben gefunden zu reproduzieren. Wie lässt sich dieses Verfahren also auf den euklidischen Fall verallgemeinern? Das heißt, wenn die wahre Streuamplitude im euklidischen Fall stillsteht | M 1 | 2 + | M 2 | 2 dann scheint es, dass dies nicht gleichbedeutend sein kann mit δ μ v M μ M v für alle Ward-Identitätstypbeziehungen zwischen den M μ 's und daher wäre es nicht möglich, die Streuamplitude in einer offensichtlich kovarianten Weise zu schreiben.

Was ist los? Übersehe ich etwas Offensichtliches? Ändern sich die Freiheitsgrade des Photons, wenn man in den euklidischen Raum geht oder so?

Antworten (1)

Nun, Sie hätten ein einfacheres "Paradoxon" dieser Art erfinden können: Es gibt in der euklidischen Raumzeit keine On-Shell-Photonen-(dh Null-)Momente außer ( 0 , 0 , 0 , 0 ) . Aber das hindert uns nicht daran, das Pfadintegral zu definieren und die Korrelationsfunktionen usw. zu berechnen und sie zurück zum Minkowski-Raum fortzusetzen.

Genauer gesagt gibt es in der euklidischen Raumzeit komplexe Impulse, für die alles bestens funktioniert. Sie werden von den Einfachen erlangt T ich τ Karten. Der Nullimpuls in der euklidischen Raumzeit mag also formal sein ( ich k , 0 , 0 , k ) und man kann ähnlich die Polarisationsvektoren schreiben, die sich nur durch einen Zusatz von dem Minkowski-Vektor unterscheiden ich in der Zeitkomponente, und alle Identitäten werden genau wie im Minkowski-Raum befolgt – weil 1 2 + ( ich ) 2 = 0 .

Das Ziel der Euklidisierung ist nicht, alle physikalischen Zustände, die wir uns von der Minkowski-Physik wünschen, "einfach" zu beschreiben. Ziel ist es, ohne Anregungen ein konvergentes Wegintegral für den Großteil der Raumzeit zu erzeugen.