En QED, según la ecuación de Schwinger-Dyson [ 1 ] ,
Entonces, si truncamos todos los propagadores completos externos n-1, entonces nos queda la identidad Ward apropiada del vértice.
El problema es que ahora la constante Z 3 apareció.
Por ejemplo, si aplicamos esto a j μ = ψ ¯ γ μ ψ ,
¿Dónde salió mal? Por favor ayuda.
[1] Peskin y Schroeder, Introducción a la teoría cuántica de campos, página 308, ecuación (9.88)
[2] Peskin y Schroeder, Introducción a la teoría cuántica de campos, página 310, ecuación (9.97)
[3] Peskin y Schroeder, Introducción a la teoría cuántica de campos, página 311, ecuación (9.103)
[4] Lewis H. Ryder, Quantum Filed Theory, página 263-266, eq. (7.112)
[5] Peskin y Schroeder, Introducción a la teoría cuántica de campos, página 297, ecuación (9.58)
Podemos escribir la transformada de Fourier de ⟨0 | T UNA ν ( x ) ψ ( x 1 ) ψ ¯ ( x 2 ) | 0⟩ como
Especializando la ecuación de Schwinger-Dyson en el caso de ⟨0 | T UNA ν ( x ) ψ ( x 1 ) ψ ¯ ( x 2 ) | 0⟩ y transformando a Fourier, tenemos
El componente transversal no ingresa la identidad Ward para la función de vértice, pero es útil considerar el componente transversal para ilustrar dónde está el factor de Z 3 surge Definir Π ( q 2 ) por la ecuación Π μ ν ( q ) = q 2 ( g μ ν - q μ q ν / q 2 ) Π ( q 2 ) La cantidad ( g μ ν - q μ q ν / q 2 ) se puede describir como un operador de proyección que proyecta la parte transversal de un vector. Ecuación de contratación (4) con ( g ν μ - q ν q μ / q 2 ) y usando el hecho de que Π μ γ ( q ) ya es transversal, tenemos
En el nivel clásico, la invariancia de calibre global conduce a través del teorema de Noether a la conservación de la carga eléctrica, cf. por ejemplo, esta publicación de Phys.SE. La identidad de Ward-Takahashi (WTI) puede considerarse, en términos generales, como una versión cuántica de esto. En particular, destacamos que el WTI está íntimamente relacionado con la conservación de la carga eléctrica.
La observación de OP de que el WTI puede derivarse de varias maneras es interesante, aunque este tema es esencialmente un duplicado de esta publicación de Phys.SE.
Por un lado, el WTI para diagramas conectados
Por otro lado, el WTI para diagramas adecuados
Ahora comparemos los dos métodos.
Por un lado, la correlación funciona en la ec. (PS9.103) se puede identificar con funciones de correlación conectadas no amputadas. Diagramáticamente, la corriente de fermión / materia no amputada j μ = e : ψ ¯ γ μ ψ : puede verse como una pierna de fotón desnudo amputada / rayada, cf. ej. Ref. [K]
Por otro lado, las ecuaciones. (R7.111) y (B.1.89) usan 1PI 3-vértice apropiado amputado Γ μ . aquí S ′ F ≡ G denota el propagador de fermiones vestido / renormalizado.
Las funciones de correlación conectadas y las funciones de correlación 1PI adecuadas se relacionan mediante una transformación de Legendre . En la práctica, esto significa coser un propagador completo en cada pata amputada externa del diagrama 1PI adecuado. Con la excepción de que el propagador de fotones completo debe amputarse con un propagador de fotones desnudo al final.
Sin embargo, resulta que no importa si amputamos el diagrama WTI conectado con un propagador de fotones completo sol o propagador de fotones desnudos sol ( 0 ) . Esto se debe a la relación
Con la ayuda de eq. (B8.1.104), las dos versiones de WTI [es decir, (PS9.103) y (R7.111) / (B.1.89)] son idénticas hasta manipulaciones triviales.
Eq. (B8.1.104) muestra en particular que el pegado del propagador de fotones al WTI no produce ninguna renormalización Z 3 factor . Ver también la respuesta inútil.
Filosóficamente, uno puede reflexionar sobre la importancia del hecho de que el método 1 usa transformaciones globales , mientras que el método 2 usa transformaciones de calibre local . El punto es que el método posterior es capaz de rastrear el WTI en un nivel más profundo de los diagramas, es decir, las funciones de correlación 1PI adecuadas, a diferencia de las funciones de correlación conectadas.
Agradecimientos: Agradecemos a David Svoboda por las discusiones sobre el WTI.
Referencias
[PS] ME Peskin y DV Schroeder, una introducción a QFT; Sección 9.6. (Para un tratamiento esquemático, vea la Sección 7.4.)
[W] S. Weinberg, QFT, vol. 1; Sección 10.4.
[R] LH Ryder, QFT; Sección 7.4.
[B] LS Brown, QFT; Sección 8.1.3.
[K] V. Kaplunovsky, WTI, notas de clase, 2012; p.17. El archivo PDF está disponible en la página de inicio del curso .
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Inútil