РАСХОДИ́МОСТИ
-
Рубрика: Физика
-
Скопировать библиографическую ссылку:
РАСХОДИ́МОСТИ в квантовой теории поля, обращение в бесконечность интегралов, возникающих при вычислении радиационных поправок к амплитудам физич. процессов и корреляционным функциям. Различают 3 вида расходимостей: ультрафиолетовые (УФ) при бесконечности на верхнем пределе интегрирования по импульсам, инфракрасные (ИК) при бесконечности на нижнем пределе интегрирования и коллинеарные при параллельных импульсах.
УФ Р. присущи всем теориям поля с локальным взаимодействием и связаны с тем, что функции распространения частиц сингулярны в окрестности светового конуса. Произведения таких функций содержат неинтегрируемые особенности; этому соответствует расходимость соответствующего интеграла на верхнем пределе. Устраняются УФ Р. с помощью процедуры перенормировок. Все модели квантовой теории поля делятся по отношению к УФ Р. на перенормируемые и неперенормируемые. В первом случае во всех порядках теории возмущений Р. исчезают (поглощаются) при изменении нормировки (при перенормировке) конечного числа параметров. Все теории, используемые в стандартной модели фундам. взаимодействий, являются перенормируемыми. Во втором случае в каждом порядке теории возмущений возникают новые параметры, требующие перенормировки. Так, теория гравитации неперенормируема.
ИК Р. возникают только в тех теориях, где присутствуют безмассовые частицы, напр. в квантовой электродинамике с безмассовым фотоном. Физич. смысл ИК Р. состоит в том, что испускание безмассовой частицы со сколь угодно малым импульсом нельзя наблюдать, и для получения наблюдаемой величины необходимо просуммировать по всем таким состояниям с испусканием дополнит. «мягких» квантов. В этом случае все ИК Р. сокращаются.
Коллинеарные Р. возникают в теориях, где безмассовые частицы взаимодействуют друг с другом, напр. в квантовой хромодинамике с безмассовым глюоном. В этом случае безмассовая частица может расщепиться на две с параллельными импульсами. Такое состояние неотличимо от одной частицы с суммарным импульсом, и необходимо просуммировать по всем таким состояниям с произвольным числом частиц с параллельными импульсами. Это достигается переопределением начальных и конечных состояний как состояний с произвольным числом безмассовых частиц. При этом коллинеарные Р. попадают (поглощаются) в перенормировку функций распределения начального и конечного состояний по импульсам безмассовых частиц.