¿Cómo desaparecen los factores de renormalización de la receta de cálculo de la matriz S en Peskin & Schroeder (p. 229 eq. (7.45) & p. 324)?

A continuación limito mis consideraciones a los diagramas de 4 puntos.

Después de la introducción del operador de campo renormalizado (en la teoría de la perturbación renormalizada)

(10.15) ϕ r = ( Z ) 1 ϕ
en la ec. (10.15) P&S establece que "al calcular los elementos de la matriz S, ya no necesitamos los factores de Z en la ecuación (7.45);" Eq. (7.45) parece (lamento no saber bien dibujar burbujas)
(7.45) pag 1 pag 2 | S | k 1 k 2 =
( Z ) 4 ( suma de todas las conexiones amputadas. diagramas con  pag 1 pag 2  entrante,  k 1 k 2  extrovertido ) .

Eso significa que el factor ( Z ) 4 ya no aparecería en la ec. (7.45). En realidad no entiendo esta conclusión.

Lo que sí entiendo es que cuando en la fórmula LSZ (7.42) se usan los operadores de campo renormalizados, el Z -desaparecen los factores:

1 2 d 4 X i mi i pag i X i 1 2 d 4 y i mi i k i y i Ω | T { ϕ r ( X 1 ) ϕ r ( X 2 ) ϕ r ( y 1 ) ϕ r ( y 2 ) } | Ω
1 2 i pag i 2 metro 2 1 2 i k i 2 metro 2 pag 1 pag 2 | S | k 1 k 2

donde por simplicidad descuidé el + i ϵ términos y límites pag i 0 + mi pag i y k i 0 + mi k i en el lado derecho de la ecuación. En los siguientes P&S establece que

1 2 d 4 X i mi i pag i X i 1 2 d 4 y i mi i k i y i Ω | T { ϕ ( X 1 ) ϕ ( X 2 ) ϕ ( y 1 ) ϕ ( y 2 ) } | Ω

corresponde a la Figura 7.4, es decir, un diagrama de 4 puntos muy general cuyas 4 patas contienen burbujas de energía propia (representadas por círculos oscuros) y la suma de todos los diagramas de 4 puntos amputados conectados en el centro. Y cada burbuja de energía propia correspondería a un factor como

i Z pag 2 metro 2

Ingenuamente pensé primero que de esta manera el Z -los factores volverían a aparecer, pero luego pensé que en la teoría de la perturbación renormalizada, las burbujas de energía propia también contienen los términos contrarios para que se correspondan mejor con

(10.19) i pag 2 metro 2

pero finalmente me di cuenta de que en la teoría de la perturbación renormalizada la expresión

1 2 d 4 X i mi i pag i X i 1 2 d 4 y i mi i k i y i Ω | T { ϕ r ( X 1 ) ϕ r ( X 2 ) ϕ r ( y 1 ) ϕ r ( y 2 ) } | Ω

debe ser considerado en su lugar. Mirando esta expresión, ya no estoy seguro de si todavía correspondería a la figura (7.4), es decir

i Z pag 1 2 metro 2 i Z pag 2 2 metro 2 i Z k 1 2 metro 2 i Z k 2 2 metro 2 ( suma de todas las conexiones amputadas. diagramas de 4 puntos )

que solo parece ser válido para operadores de campo no normalizados. Para los operadores de campo renormalizados, la Z 's en la expresión precedente ciertamente desaparece, pero ¿la

( suma de todas las conexiones amputadas. diagrama de 4 puntos )
¿lo mismo? No está claro para mí. Este es, sin embargo, el requisito previo para la validez de la ec. (7.45) sin Z 's, la ecuación que cité al comienzo de mi pregunta.

Agradecería que alguien con más conocimiento me lo explicara.

Respuestas (1)

Los puntos principales (que con suerte resuelven las preguntas de OP) parecen ser los siguientes.

  1. El formalismo LSZ en la sección 7.2 usa campos desnudos (que llamaremos ϕ 0 para mayor claridad). Si ref. 1 en su lugar había usado campos renormalizados ϕ r no habría nada explícito Z -factores en las fórmulas de reducción LSZ (7.42) y (7.45).

  2. El generador de vértices 1PI , la acción efectiva/propia

    Γ [ ϕ C yo ]   =   norte ; k 1 , , k norte 1 norte ! Γ norte ; k 1 , , k norte ϕ C yo k 1 ϕ C yo k norte
    escalas bajo renormalización
    (10.15) ϕ 0 k   =   Z ϕ r k
    como
    Γ norte ; k 1 , , k norte r   =   Z norte / 2 Γ norte ; k 1 , , k norte 0 .

Referencias:

  1. ME Peskin y DV Schroeder, Introducción a QFT, 1995; ecuaciones (7.42-45) + ec. (10.15).