¿Cómo se asegura que la acción efectiva incluye todas las posibles correcciones cuánticas a la acción clásica?

Considere una teoría de campo escalar clásica para un campo escalar real ϕ dada por

L = 1 2 ( m ϕ ) 2 V ( ϕ )
dónde V ( ϕ ) es el potencial clásico. En la teoría cuántica de campos, se define un potencial efectivo V mi F F ( ϕ ) . Y a diferencia de la teoría de campos clásica donde la ruptura de simetría espontánea (SSB) se analiza minimizando V ( ϕ ) , SSB en la teoría cuántica de campos se analiza minimizando V mi F F ( ϕ ) .

Para ello, se define un nuevo funcional Γ [ ϕ ] , denominada acción efectiva . Intuitivamente, el nombre sugiere que Γ [ ϕ ] debe ser una modificación a la acción clásica S [ ϕ ] cuando se tienen en cuenta las correcciones cuánticas. De hecho, cuando uno calcula Γ [ ϕ ] , Se obtiene

Γ [ ϕ ] = S [ ϕ ] + correcciones cuánticas de O( ) .
Pero eso puede o no contener todas las correcciones posibles.

Sin embargo, Γ [ ϕ ] no se define como

(1) Γ [ ϕ ] = S [ ϕ ] + todas las posibles correcciones de bucle cuántico
pero como
Γ [ ϕ ] = W [ j ] d 4 X j ( X ) ϕ ( X ) .

A partir de esta definición, ¿cómo se puede estar tan seguro, en general, de que la evaluación de Γ [ ϕ ] da todas las correcciones cuánticas posibles a S [ ϕ ] en poderes de y no queda nada? En otras palabras, ¿hay alguna manera de mostrar/ver que ( 1 ) se cumple para un potencial genérico V ( ϕ ) ?

La pregunta de OP (v2) parece poco clara: por un lado, la acción efectiva se define como la transformación de Legendre de la generación funcional para diagramas de Feynman conectados. Por otro lado, la frase de OP todas las posibles correcciones de bucle cuántico no es una noción bien definida. Por ejemplo, no se especifica la normalización de cada término de corrección de bucle.
@SRS, las series perturbativas de QFT son expansiones asintóticas. La renormalizabilidad solo garantiza la finitud hasta cualquier orden dado a priori, pero la serie en sí no converge. Es por eso que decimos que las QFT perturbativas no están bien definidas matemáticamente.

Respuestas (1)

La acción efectiva se define de modo que d Γ [ ϕ ] d ϕ i ( X ) = j ϕ i ( X ) , dónde j es una corriente clásica, por lo que vemos que esta definición coincide con la definición habitual de la acción en la teoría clásica de campos.

Además, el procedimiento de evaluación de esta acción implica la evaluación de todos los diagramas de bucle apropiados. ¿Es suficiente para convencerte de que se tienen en cuenta todas las correcciones necesarias y que la acción está bien definida?

Hay una discusión detallada del tema en el cap. 16 de Weinberg.

Creo que, a menos que pueda mostrar Γ [ ϕ ] = S [ ϕ ] + todas las correcciones de orden + todas las correcciones de orden 2 + . . . , No estoy convencido.
La definición d Γ [ ϕ ] d ϕ i ( X ) = j ϕ i ( X ) es análoga a la definición de acción clásica. Verdadero. Pero esto de ninguna manera aclara lo que pregunté.
@SRS Nuevamente, uno suma todos los bucles para evaluar la acción efectiva. ¿Cuáles son los problemas?