Representación espectral de la corriente de Dirac

Estoy leyendo el libro de Strocchi sobre Los fundamentos no perturbadores de la teoría cuántica de campos.

En el capítulo relativo a la regularización por división de puntos, donde la corriente de Dirac libre se define de la siguiente manera

j m ( X ) límite ϵ 0 [ ψ ¯ ( X + ϵ ) γ m ψ ( X ) ψ ¯ ( X + ϵ ) γ m ψ ( X ) ]
para dar un significado preciso al producto de dos distribuciones evaluadas en el mismo punto, existe la siguiente afirmación sobre las propiedades espectrales de la función de conmutador actual:
[ j m ( X ) , j v ( y ) ] = ( gramo m v m v ) d ρ ( m 2 ) i Δ ( X y ; m 2 )
donde el i Δ ( X y ; m 2 ) es la función conmutadora de un campo escalar libre o masa m , y
ρ ( m 2 ) = 1 3 ( 2 π ) 2 1 4 metro 2 m 2 ( 1 + 2 metro 2 m 2 ) .
La sugerencia es calcular este espectro insertando un conjunto completo de estados de pares electrón-positrón. ¿Cómo puedo hacer esto?

Intenté insertarlos en la función de 2 puntos obteniendo: (mantengo la etiqueta de giro implícita en la suma sobre el conjunto completo)

j m ( X ) j v ( y ) = d m 2 d 3 k ( 2 π ) 3 1 2 ω m ( k ) j m ( X ) | k ; m 2 k ; m 2 | j v ( y ) = = d m 2 d 3 k ( 2 π ) 3 1 2 ω m ( k ) mi i k ( X y ) j m ( 0 ) | k ; m 2 k ; m 2 | j v ( 0 )
ahora, puedo considerar un impulso de Lorentz Λ k tal que nos lleva al marco de reposo del estado de una sola partícula | k ; m 2 : tu ( Λ k ) | k ; m 2 = | 0 ; m 2 , y por covarianza de la corriente (vectorial) j m tenemos
j m ( X ) j v ( y ) = d m 2 j ρ ( 0 ) | 0 ; m 2 0 ; m 2 | j λ ( 0 ) d 3 k ( 2 π ) 3 1 2 ω m ( k ) mi i k ( X y ) ( Λ k ) m ρ ( Λ k ) v λ .
Suponiendo que la estructura anterior es correcta, ya que el operador diferencial gramo m v m v está dictada por la covarianza de Lorentz y la conservación actual, de hecho tenemos:
j m ( X ) j v ( y ) = ( gramo m v m v ) d ρ ( m 2 ) i Δ + ( X y ; m 2 ) = = ( gramo m v m v ) d ρ ( m 2 ) d 3 k ( 2 π ) 3 1 2 ω m ( k ) mi i k ( X y ) = = d ρ ( m 2 ) d 3 k ( 2 π ) 3 m 2 gramo m v + k m k v 2 ω m ( k ) mi i k ( X y )
y trazando e igualando ambas expresiones obtenemos, ya que Λ m ρ gramo m v Λ v λ = gramo ρ λ :
ρ ( m 2 ) = gramo ρ λ 3 m 2 j ρ ( 0 ) | 0 ; m 2 0 ; m 2 | j λ ( 0 ) .
Mi problema está aquí: el elemento de la matriz.
j ρ ( 0 ) | 0 ; m 2
parece desaparecer de manera idéntica ya que hay tres operadores de aniquilación/creación en un valor de expectativa de vacío. ¿Qué me perdí?

(EDITAR)

Ok, supongo que debo sumar los estados intermedios de partículas y antipartículas y no solo los estados de partículas individuales, lo que hace que el vev desaparezca de manera idéntica.

Indicando el elemento de espacio de fase invariante como

d Π ( k ) d 3 k ( 2 π ) 3 1 2 ω metro ( k )
obtenemos, dejando k y pag ser el momento respectivamente de electrón y positrón y q 2 el cuadrado del centro de masa energía
j m ( X ) j v ( y ) = d q 2 d Π ( k ) d Π ( pag ) j m ( X ) | k , pag ; q 2 k , pag ; q 2 | j v ( y )
ahora, puedo considerar un impulso de Lorentz Λ que nos lleva al marco del centro de masa del estado partícula-antipartícula y por covarianza de la corriente (vectorial) j m tenemos
j m ( X ) j v ( y ) = d q 2 j ρ ( 0 ) | pag , pag ; q 2 pag , pag ; q 2 | j λ ( 0 ) | pag | ( 2 π ) 2 4 mi C METRO d 3 PAG ( 2 π ) 3 1 2 ω metro ( PAG ) mi i PAG ( X y ) ( Λ ) m ρ ( Λ ) v λ ,
donde hemos realizado una simplificación en la integral de espacio de fase de 2 cuerpos (Peskin, página 107), aunque no estoy seguro de cómo deshacerme de la integración sobre un ángulo sólido d Ω , que suele entrar en la definición de sección transversal.

Al rastrear con gramo ρ λ obtenemos, comparando con la expresión general anterior para la función de 2 puntos:

ρ ( q 2 ) = 1 3 q 2 | pag | ( 2 π ) 2 4 mi C METRO j ρ ( 0 ) | pag , pag ; q 2 pag , pag ; q 2 | j ρ ( 0 ) ;
con un poco de álgebra de Dirac: dejando pag 1 = ( ω ( pag ) , pag ) , pag 2 = ( ω ( pag ) , pag )
j ρ ( 0 ) | pag , pag ; m 2 pag , pag ; m 2 | j ρ ( 0 ) = Tr [ ( pag ^ 1 + metro ) γ ρ ( pag ^ 2 metro ) γ ρ ] = 8 ( 2 metro 2 + pag 1 pag 2 )
y desde
| pag | = ω ( pag ) 2 metro 2 = mi C METRO 2 1 4 metro 2 q 2
obtenemos
ρ ( q 2 ) = 1 3 q 2 mi C METRO 2 1 4 metro 2 q 2 ( 2 π ) 2 4 mi C METRO [ 8 ( 2 metro 2 + pag 1 pag 2 ) ] = 1 6 ( 2 π ) 2 1 4 metro 2 q 2 ( 2 metro 2 q 2 + 1 )
que se ve bien aparte del factor extra 2 en el denominador.

Respuestas (1)

Se desvanece y debería hacerlo, porque en una fase de simetría no rota, el operador actual no puede crear un solo estado de partícula.

Debería haber sumado todos los estados intermedios, incluido el vacío y todos los estados de partículas múltiples, mientras que parece que solo ha insertado un estado de una sola partícula.

Mmh, tienes razón, debería haberlo entendido ya que la sugerencia es sumar sobre estados intermedios de partículas y antipartículas. Voy a tratar de
Intenté aplicar su sugerencia, si tiene un momento, ¿podría decirme su opinión ahora? gracias