Análisis dimensional del Lagrangiano

En su artículo de 1995, Kaplan explica qué son las interacciones relevantes, irrelevantes y marginales . La idea es esta: la acción, S, tiene dimensión . al tomar = C = 1 , [ S ] = 0 . aparte de eso [ X ] = 1 . así que de

S = d 4 X L
Concluimos
[ L ] = 4.
Esto significa que cada uno de los términos de L tendrá dimensión 4. Decir en un término de masa de un campo escalar
1 2 metro 2 ϕ 2
[ metro ] = 1 porque [ ϕ ] = 1 , lo que hace que el término tenga dimensión 4.

Él dice que si los coeficientes tienen una dimensión negativa (diferente de nuestro ejemplo), entonces la sección transversal o el ancho de decaimiento se vuelve más pequeño a medida que la energía de la interacción mi se vuelve más pequeño, por lo que llamamos a estas interacciones irrelevantes . mi pregunta es porque [ C o mi F F . ] < 0 implican secciones transversales más pequeñas y anchos de descomposición como mi disminuye?

En realidad, la dimensión de ϕ se sigue de la dimensión de metro , No al revés. La dimensión energética de metro = mi / C 2 es 1 por definición.
Relacionado: physics.stackexchange.com/q/481249/2451 y enlaces allí.

Respuestas (2)

El análisis dimensional puede proporcionar una explicación aproximada.

Las amplitudes de dispersión son adimensionales. La contribución de un diagrama de Feynman con norte ocurrencias de un vértice es proporcional a gramo norte dónde gramo es el contenido de acoplamiento correspondiente. La única otra cantidad dimensional en el diagrama es la energía mi de las partículas involucradas en la interacción. Si [ gramo ] = metro < 0 entonces el diagrama debe ser proporcional a mi ( metro norte ) gramo norte , por lo que las secciones transversales disminuyen cuando lo hace la energía.

Si el coeficiente tiene una dimensión negativa, entonces actuaría como una masa inversa. Digamos, por ejemplo, que tenemos un coeficiente

1 metro 2 ,
entonces la amplitud de dispersión a una energía dada mi (asumiendo metro y mi son los únicos parámetros de escala) sería como
METRO mi 2 metro 2 .
El valor de metro es fijo, pero el valor de mi disminuye con la disminución de la energía. Por lo tanto, la amplitud de dispersión disminuiría a energías más bajas.