¿Por qué la función de Green divergerá en el mismo punto del espacio-tiempo?

En d + 1 teoría del campo cuántico dimensional, la función de Green de 2 puntos divergerá en el mismo punto del espacio-tiempo cuando d 1 .

Cuando d = 0 , ϕ ( t ) = q ( t ) , ese es el caso de QM, y la función de Green de 2 puntos en el mismo punto del espacio-tiempo Ω | T ( q ( t ) q ( t ) ) | Ω está bien definido.

Mientras d 1 , la función de Green de 2 puntos en el mismo punto del espacio-tiempo Ω | T ( ϕ ( X ) ϕ ( X ) ) | Ω divergirá.

Entonces, ¿cuál es la esencia física o matemática de esta divergencia? Especialmente quiero saber la imagen física en la ruta integral. ¿Por qué el caminar al azar de una partícula será diferente al de una cuerda?

Tenga en cuenta que las funciones de Green son realmente distribuciones , que deben integrarse. Una distribución delta Dirac no es tan problemática cuando se integra. Para una excelente explicación, lea el apéndice A de la 'Introducción a los campos cuánticos en los fondos clásicos' de Mukhanov & Winitzki, que está disponible en línea de forma gratuita.

Respuestas (1)

La idea simple es la siguiente. A distancias cortas, está probando el régimen de alta energía (UV) de la teoría: es sensible a longitudes de onda muy cortas. Tomemos por ejemplo el bosón libre en la euclidiana:

ϕ ( X ) ϕ ( 0 ) = d d pag ( 2 π ) d mi i pag X pag 2 + metro 2 .
Cuando | X | > 0 , el factor de oscilación mi i pag X modula la integral, y hay una interferencia esencialmente destructiva cuando | pag | 1 / | X | . En otras palabras, no espera que las longitudes de onda λ 1 / | pag | | X | contribuir significativamente. Pero en el límite estricto X 0 el factor de oscilación desaparece y la integral restante
Λ d d pag ( 2 π ) d 1 pag 2 + metro 2 Λ d 2
es solo una medida del número de modos en general pag . Y esta es, por supuesto, la gran diferencia: el número de estados de alta energía en su espacio de Hilbert es sensible a d .

Puede hacer un argumento similar más rigurosamente también para una teoría interactiva, utilizando la representación espectral de Källen-Lehmann (ver, por ejemplo, Peskin-Schroeder).