Derivación de Feynman de la ecuación de Schrödinger. Dependencia espacial potencial

Estoy trabajando en el libro "Quantum Mechanics and Path Integrals" de Feynman and Hibbs. Al encontrar la correspondencia con la ecuación de Schrödinger toma

ψ ( X , t + ϵ ) = Exp { i ϵ L ( X + y 2 , X y ϵ ) } ψ ( y , t ) d y A ( ϵ )

Haciendo el Lagrangiano explícitamente como L = metro X ˙ 2 / 2 V ( X , t ) , y haciendo la sustitución y = X + η El da

ψ ( X , t + ϵ ) = Exp { i metro η 2 2 ϵ } Exp { i ϵ V ( X + η 2 , t ) } ψ ( X + η , t ) d η A ( ϵ )

Ahora, la primera exponencial varía muy rápidamente y él dice que la mayor parte de la integral será aportada por η en el orden de 0 a 2 ϵ / metro . para un pequeño η ahora puede expandir la segunda exponencial, así como ψ

ψ ( X , t ) + ϵ ψ t = Exp { i metro η 2 2 ϵ } [ 1 i ϵ V ( X , t ) ] [ ψ ( X , t ) + η ψ X + η 2 2 2 ψ X 2 ] d η A ( ϵ )

Aquí reemplaza ϵ V ( X + η 2 , t ) para ϵ V ( X , t ) diciendo que el error es de orden superior a ϵ .

Mi problema es que la expansión de V ( X + η 2 , t ) tendría un término de orden η , que cuando se multiplica por η ψ X daría un término de orden η 2 y su integración sería distinta de cero. Los términos de la orden η 2 no se descuidan, ya que al ir con la segunda derivada de ψ se conserva. El término problemático es entonces

Exp { i metro η 2 2 ϵ } i ϵ η 2 V ( X + η / 2 ) | ( X , t ) ψ X d η A ( ϵ )

Creo que el problema puede ser que no estoy trabajando bien la serie de Taylor.

Gracias por su ayuda.

Respuestas (1)

Bien, el problema en realidad no está ahí. Ambas afirmaciones son correctas, el error que cometí fue en la comparación entre órdenes del desarrollo.

Tomamos solo el primer pedido en ϵ en el lado izquierdo

ψ + ϵ t ψ ,
y la última integral,
Exp { i metro η 2 2 ϵ } i ϵ η 2 V ( X + η / 2 ) | ( X , t ) ψ X d η A ( ϵ ) ,
dará algo del orden de ϵ 2 , Desde que tenemos
Exp { i metro η 2 2 ϵ } η 2 d η A ( ϵ ) = i ϵ metro ,
donde la condición para A se encuentra a través de la correspondencia de los términos de orden cero, y nada más depende de η , y hay un factor ϵ ya presente.

El término con la segunda derivada tiene un η 2 , pero solo se conserva su producto con el 1 en la expansión del potencial.

La identificación de los términos de primer orden en ϵ da la expresión de la ecuación de Schrödinger.