Expansión del campo escalar libre en términos de operadores de escalera

Tengo algunas dificultades con los puntos más finos de expandir un campo en términos de operadores de escalera. Tenga en cuenta que esto no es idéntico a la otra pregunta relacionada que hice. De Peskin/Schroeder;

En cualquier momento fijo t 0 por supuesto que podemos ampliar ϕ en términos de operadores de escalera

ϕ ( X , t 0 ) = d 3 pag ( 2 π ) 3 1 2 mi pag ( a pag mi i píxeles + a pag mi i píxeles ) .
Entonces para obtener ϕ ( X , t ) para t t 0 simplemente cambiamos a la imagen de Heisenberg
ϕ ( X , t ) = mi i H ( t t 0 ) ϕ ( X , t 0 ) mi i H ( t t 0 ) .

Creo que la notación es un poco dudosa. Definir ϕ S ( X ) = ϕ ( X , t 0 ) . Entonces ϕ S ( X ) es independiente del tiempo y corresponde a la imagen de Schrödinger de ϕ ( X ) . Entonces, por supuesto, podemos definir los momentos conjugados π S ( X ) = π ( X , t 0 ) en el cuadro de Schrödinger. Juntos, estos satisfacen las relaciones de conmutación (tiempo igual). Entonces podemos introducir los operadores de creación y aniquilación y diagonalizar el hamilmtoniano.

ϕ ( X , t 0 ) = d 3 pag ( 2 π ) 3 1 2 mi pag ( a pag ( t 0 ) mi i píxeles + a pag ( t 0 ) mi i píxeles ) .

Mi problema principal se debe a la "dependencia del tiempo" de a pag y a pag . Estos operadores se definen en el segmento de tiempo t = t 0 . En particular a pag = a pag ( t 0 ) y el estado de vacío se define como el estado aniquilado por a pag . Pero a pag en realidad solo se define para t = t 0 . Así que podríamos elegir una porción de tiempo de diferencia t = t 1 y ampliar el campo en términos de nuevos operadores de escalera

ϕ ( X , t 1 ) = d 3 pag ( 2 π ) 3 1 2 mi pag ( a pag ( t 1 ) mi i píxeles + a pag ( t 1 ) mi i píxeles ) .

Dado que el estado de vacío también debe ser aniquilado por estos operadores de aniquilación, ¿implica esto que el campo es completamente independiente del tiempo?

Editar: Además, Peskin / Schroeder no mencionan los intervalos de tiempo, simplemente dicen que están trabajando en la imagen de Schrodinger. Es la forma en que he definido las cosas anteriores esencialmente lo que está sucediendo, es decir, han definido sus operadores de creación/aniquilación en algún momento de referencia ( t = 0 por lo que parece) y simplemente dejó esto completamente implícito? Entonces sus operadores de creación crearían una partícula con momento pag en el momento t = 0 mientras que el mío definido en el intervalo de tiempo t = t 0 crearía una partícula con impulso pag en el momento t = t 0 ?

No, los operadores de creación y aniquilación son los coeficientes de Fourier de la expansión y por lo tanto solo dependen de las variables de Fourier k , ω . No dependen de la variable tiempo, cuya dependencia es sólo a través de la exponencial en la integral .

Respuestas (1)

No.

Si

a pag ( t 0 ) | 0 = 0
entonces
a pag ( t ) | 0 = mi i H ( t t 0 ) a pag ( t 0 ) mi i H ( t t 0 ) | 0 = 0
ya que generalmente pensamos en el vacío como un estado propio de energía con energía cero (incluso si no es cero, la ecuación anterior sigue siendo cierta).

Ah, pensé que este podría ser el caso. Por favor, vea mi edición para una nueva pregunta.
@ ryanp16 Sí, tienes razón. a pag ( t 0 ) crea una partícula en t 0 . Y t 0 generalmente se elige como 0.