¿Por qué la derivada de orden infinito en densidad lagrangiana implica no local?

Hay una tarea en la teoría de campos. Dice que el orden negativo de la derivada (como 1 2 ), orden fraccionario de la derivada (como 2 / 3 ) y la derivada de orden infinito en general no puede ocurrir en una teoría de campo local.

Es fácil de probar:

1 2 ϕ ( X ) = d 3 k 1 k 2 ϕ ~ ( k ) mi i k X d 3 y 1 | X y | ϕ ( y )
Así que no es local.

Del mismo modo,

2 / 3 ϕ ( X ) d 3 k k 2 / 3 ϕ ~ ( k ) d 3 y 1 | X y | 8 / 3 ϕ ( y )
También no local.

Pero no puedo probar por qué la derivada de orden infinito implicará no local. Por ejemplo mi 2 ϕ ( X ) debe depender solo de las cantidades en el punto X . yo también trato de discutir

norte = 0 ( 2 ) norte = 1 1 2
Pero creo que no es cierto, ya que
norte = 0 ( 2 ) norte ϕ ( X ) = d 3 k norte = 0 k 2 norte ϕ ~ ( k )
sólo cuando k < 1 , las cantidades anteriores pueden ser iguales a d 3 k 1 1 k 2 ϕ ~ ( k ) .

Entonces, ¿toda la teoría derivada de orden infinito es no local o existe una teoría derivada infinita de orden infinito que no es local?

Dame un ejemplo concreto de teoría de derivadas de orden infinito que no sea local.

Si GRAMO ( X , t ) es el propagador, entonces para cualquier distancia d > 0 debería existir un T > 0 tal que GRAMO ( X , t ) = 0 si | X | > d y t < T .

Respuestas (1)

Exp ( a )   F ( X ) = F ( X + a ) da F traducido por a , ya que resume su desarrollo de Taylor en a alrededor de a=0 . f entonces en realidad depende de su valor en un punto desplazado.

+1! escribiste el célebre operador de desplazamiento de Lagrange , la esencia misma de la no localidad.
¡Buen ejemplo! Pero todavía hay una cosa que no puedo entender completamente. En principio, cualquier orden derivada en un punto también debe tener información local en este punto. Tal vez supongamos que la función es analítica, de modo que la derivada de orden infinito tiene toda la información de la función en la región analítica.
@fff123123 una derivada de orden finito contiene información local sobre vecinos "infinitesimalmente cercanos", pero el operador de cambio contiene la información no local peligrosa. Sin embargo, te encuentras con problemas de estabilidad con lagrangianos genéricos que involucran derivadas de orden superior (ver el teorema de Ostragradski).