Teorías de campos cuánticos libres como puntos fijos de Wilsonian RG

Considere la teoría del campo cuántico Euclidean Klein Gordon en el espacio-tiempo toroidal X S 1 × × S 1 , con acción

S ( φ ) = X φ ( Δ + metro 2 ) φ

y campo escalar φ C X , el espacio de funciones suaves en X . Aquí, Δ es el operador de Laplace correspondiente a la métrica plana estándar en el toro. La afirmación es que esta teoría es invariante bajo el semigrupo de renormalización de Wilson.

Para formular esta afirmación con precisión, dejemos C ( a , b ) denote el tramo lineal de funciones suaves con valor propio en ( a , b ) bajo aplicación de Δ , y descomponer el espacio de funciones suaves según los valores propios del operador de Laplace:

C [ 0 , Λ ) C [ 0 , Λ ) C [ Λ , Λ ) .

Usando la fórmula para la acción del semigrupo de renormalización wilsoniana S [ Λ ] S [ Λ ] en el espacio de las teorías cuánticas de campos como se da en Renormalización y Teoría Efectiva de Campos , tenemos, por φ C [ 0 , Λ ) ,

S [ Λ ] ( φ ) = i registro ( φ C [ Λ , Λ ) d m Exp ( i S [ Λ ] ( φ + φ ) / ) ) ,

donde hemos factorizado la medida de Feynman de baja energía a partir de la medida de Feynman de mayor energía a través de d m Λ d m Λ d m , donde la medida de Feynman d m λ a escala general de energía λ se define por la condición

φ C [ 0 , λ ) d m λ Exp ( i S [ λ ] ( φ ) / ) 1.

Primero tenga en cuenta que el operador ( Δ + metro 2 ) radica en el álgebra generada por los operadores 1 , Δ , y por lo tanto trivialmente respeta la descomposición del espacio propio de Δ . Por lo tanto, los modos del campo escalar están desacoplados y la acción se factoriza como

S [ Λ ] ( φ + φ ) = S [ Λ ] ( φ ) + S [ Λ ] ( φ ) ,

y por lo tanto la integral funcional también factoriza:

S [ Λ ] ( φ ) = S [ Λ ] ( φ ) + i registro ( φ C [ Λ , Λ ) d m Exp ( i S [ Λ ] ( φ ) / ) ) ,

y, por lo tanto, la acción gana a lo sumo una compensación constante, que, no obstante, deja invariable la teoría general. Por lo tanto, la teoría masiva de Klein Gordon y, al parecer, cualquier otra teoría libre que no acople grados de libertad de baja y alta energía, debe ser conformemente invariante, es decir, invariante bajo el semigrupo de renormalización de Wilson. Sin embargo, esta declaración parece contradecir la literatura, así que supongo que estoy buscando la fuente de mi malentendido.

Respuestas (1)

La fuente de su malentendido es que está utilizando el RG "incorrecto". Expliqué esto extensamente en mi respuesta a la definición wilsoniana de renormalizabilidad . Está utilizando lo que llamé la versión no autónoma del RG. mientras que para ver puntos fijos, etc., es mejor trabajar con la versión autónoma que implica la integración en modos rápidos seguida de un cambio de escala que restaura el corte UV original. Esto es más intuitivo en el enfoque de giro de bloques de celosía donde tiene un campo aleatorio en Z d , luego crea un nuevo campo de promedios de bloque donde los bloques tienen un tamaño lineal, digamos L . Necesita volver a escalar, es decir, encoger su nueva red ( ( L Z ) d ) por un factor de L por lo que el RG se convierte en una evolución sobre el espacio fijo de las teorías de redes unitarias . A menos que su RG sea un sistema dinámico independiente del "tiempo" en un espacio fijo, es difícil hablar de una noción estricta de puntos fijos.

Si realiza este cambio de coordenadas a la configuración autónoma, verá que el término de masa destruirá la propiedad de punto fijo del Gaussiano sin masa. Es decir, la masa crecerá de acuerdo con metro 2 L 2 metro 2 en cada iteración de RG. Los puntos fijos sólo corresponden a metro 2 = 0 (o metro 2 = ).