Wie lautet die strenge Beschreibung der Streuung in der relativistischen QFT?

Das erste Rätsel ist, welches Bild von QM man wählen soll, um eine solche Streuung zu beschreiben. Anders als in der nicht-relativistischen QM sind in RQFT die drei allbekannten Bilder keineswegs äquivalent. Das Schrödinger-Bild ist mehr oder weniger bedeutungslos, da die Schrödinger-Gleichung nicht relativistisch invariant ist (da sie nur eine Zeitableitung enthält, während eine allgemeine Lorentz-Transformation Zeit- und Ortskoordinaten mischt). Darüber hinaus ist der Begriff eines Zustandsvektors, der zu einer endlichen Zeit definiert ist, | ψ ( T ) , ist in RQFT aus vielen Gründen sehr problematisch. Dirac hat eine sehr interessante Veröffentlichung ("Quantum Electrodynamics without dead wood", veröffentlicht in Phys. Rev., http://journals.aps.org/pr/abstract/10.1103/PhysRev.139.B684 ).), in dem er das zeigt. Das Interaktionsbild existiert in RQFT aufgrund des Satzes von Haag nicht. Es bleibt nur das Heisenberg-Bild. Eine ernsthafte Behandlung der Streuung im Heisenberg-Bild ist mir nirgendwo begegnet, nicht einmal in der nicht-relativistischen QM, geschweige denn in der RQFT. Mich würde ein solches Setting sehr interessieren, nämlich wie man die Zustandsvektoren am Anfang und am Ende der Streuung, die Operatoren, die zeitliche Entwicklung beschreibt und vor allem, wie man alles relativistisch invariant macht. Wenn jemand ein Buch oder Vorlesungsunterlagen zu einem so wichtigen Thema schreiben könnte, wäre das eine himmlische Verbindung. Normalerweise behandeln die Bücher über RQFT, und ich glaube, ich habe die meisten von ihnen konsultiert (zumindest alle, die in der Bibliothek meiner Universität sind), das Streuungsproblem sehr nicht streng (sogar die Abhandlung von Weinberg), Sie geben viele Handbewegungsargumente, in denen sie mindestens einen verbotenen Schritt verwenden, die Behandlung ist nicht von Anfang bis Ende vollständig relativistisch usw., nur um zu den Feynman-Diagrammen zu gelangen. Ich habe kürzlich von einer Möglichkeit gehört, das Wechselwirkungsbild zu umgehen, indem ich die Haag-Ruelle-Streuungstheorie anwende. Ich weiß nicht viel darüber, da es sehr technisch und mathematisch anspruchsvoll ist, aber meine Frage ist folgende: Ist diese Behandlung von Anfang bis Ende vollständig und offensichtlich relativistisch?

Es gibt ein Buch "Lectures on Quantum Field Theory" mit Vorträgen, die Dirac 1963-64 an der Belfer Graduate School of Science, Yeshiva University, New York, gehalten hat und das ähnliche Dinge sagt wie das in der Frage zitierte Papier. Auf Seite 148 sagt Dirac: „Ich weiß einfach nicht, wie man eine S-Matrix definiert, die mit dem Heisenberg-Bild arbeitet. … die übliche Art, sie in die Feldtheorie einzuführen, beinhaltet so viele Abweichungen von der Logik, dass ich nicht sehe, wie man könnte es in eine logische Theorie übernehmen."
@StephenBlake, das ist ein interessanter Kommentar. Weißt du, ob das Buch irgendwo online ist?
@Jan Lalinsky: Ich kann Diracs Vorlesungen online nicht finden. Es ist möglich, eine Kopie bei Abebooks zu bekommen abebooks.co.uk/servlet/…
@StephenBlake Dirac hat sich geirrt! Ich habe entdeckt, dass H. Ekstein genau das getan hat, indem er die klarste Behandlung der Streuungstheorie im Heisenberg-Bild in Streuung in der Feldtheorie präsentiert hat . Es ist ein super Papier!
@AndreaBecker Ich habe gerade angefangen, die Arbeit von H. Ekstein zu studieren und habe eine erste Sorge. Angenommen, das System befindet sich im Zustand | ψ H im Heisenberg-Bild. Uns interessiert die Messung des Beobachtbaren A ^ S
@StephenBlake Siehe meine Beschreibung der Streuung, die ich hier aus Eksteins Artikel gesammelt habe . Wenn Sie noch Fragen haben, fragen Sie bitte.
@StephenBlake Alle Beschreibungen sind vollständig im Heisenberg-Bild enthalten! Sowohl Operatoren als auch Zustandsvektoren! Das Schrödinger-Bild existiert in qft aufgrund von Vakuumpolarisationseffekten einfach nicht (siehe EDIT 2 hier ). Siehe auch meine letzten Kommentare dort zu deiner -1 :)
@AndreaBecker Ich konnte nicht schnell genug schreiben, um meine Frage zu Eksteins Arbeit in einem Kommentar zu stellen, vielleicht sollte ich eine neue Frage mit dem Titel "Streutheorie im Heisenberg-Bild" beginnen. Was denken Sie?
@StephenBlake Was ich mit "Dirac lag falsch!" bezieht sich nicht auf seine Äußerungen zum Schrödinger-Bild, sondern auf seine von Ihnen zitierte Aussage, dass es nicht möglich sei, eine S-Matrix einzuführen, während man vollständig innerhalb des Heisenberg-Bildes arbeitet!
@StephenBlake Wenn Sie möchten, können Sie natürlich eine Frage stellen. Schick mir einfach einen Link dazu.
@AndreaBecker Ich verstehe, dass Sie sagen, dass Ekstein im Heisenberg-Bild eine S-Matrix hat. Meine Sorge über Eksteins Artikel ist, dass die Eigenzustände des Operators zum letzten Zeitpunkt formal durch einen einheitlichen Operator gegeben sind, der zum anfänglichen Zeitpunkt auf die Eigenzustände einwirkt, und der einheitliche Operator nicht existiert, sodass sich die anfänglichen und endgültigen Eigenzustände in unäquivalenten Unterräumen befinden und die Streumatrix existiert nicht.
@StephenBlake Nein, deine Sorge ist unbegründet. Ein Operator wird durch seine Matrix in einer gegebenen Basis definiert und nicht zwischen 2 Basen. <a,+|S|b,+>=<a,+|b,->. Natürlich hängen alle 2 Basen in einem Hilbert-Raum durch eine einheitliche Transformation zusammen, aber ich sehe kein Problem. Versuchen Sie, eine Gleichung zu schreiben. Sei genauer.

Antworten (1)

Streuung in der relativistischen QFT wird streng in der Haag-Ruelle-Theorie behandelt, die auf dem Heisenberg-Bild basiert. Sehen

K. Hepp, Zum Zusammenhang zwischen LSZ und Wightman-Quantenfeldtheorie, Comm. Mathematik. Phys. 1 (1965), 95-111. http://projecteuclid.org/euclid.cmp/1103758732