Читать онлайн «Основы квантовой теории поля. Ч1»

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА. ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М. В. ЛОМОНОСОВА ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ ОТДЕЛЕНИЕ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ Дубинин М. Н. , Ильин В. А. , Славнов Д. А. ОСНОВЫ КВАНТОВОЙ ТЕОРИИ ПОЛЯ Часть I Издательство Московского университета 1984 ьИьЛИО' УЖ 539. К Дубинин М. Н. . Ильин В. Л. . Олавнов Д. А. Основы квантовой твори иоля. ч. I. Учебное пособие. - М. : Ивд-во Моск. ун-та, 1984, - 142 с В части I учебного пособия изложены общие принципы релятивистской квантовой теории, рассмотрена классическая теория овободшх полей и проведено квантование полей. Обсуждаются основы теории взаимодействующих полей и принципы поотроення S -матрицы рассеяния. Приведены конкретные примеры раочвтов оёченн! реакций с участием лептонов. Для аспирантов и студентов старших курсов физических Факультетов. Рецензенты: доктор фие. -мат. наук, проф. Ю. М. Лоокутов доктор фив. -мат наук В. И. Сввркн 077(02)-84-заказная © Издательство Московского униве рсвдета,1984 г. - 8 - Оглавление Глав» 1. Wupe ноложевия квантовой теории поля . . . . . 4 I I, бол» как система о бесконечным чиолои степеней свободы 4 § 2V Постулат» квантовой теории . 6 $ Э» Симметрии в квантовой физике 7 5 4* Трансформационные свойстве полей 12 § 5. Лагранжев и гамильтонов формелием для полевой системы Теорема Нётер 14 § в. Каноническое квантование волей 24 Глава II. Свободные поля 25 § I» Классическое скалярное поле ... ... . . 25 § 2. Метод вторичного квантования 30 § 3. Квантование окалярного поля 36 § 4. Классическое сшгаорное поле 43 § 5. Квантование сшшорного поля * . 56 § 6. Векторное поле и его квантование . . 63 § 7. Поле Максвелла и его квантование . 72 § 8. Приведение к нормальной форме. Теоремы Вика ... 82 § 9. Дискретные симметрии в квантовой теории поля ... 85 Глава III. Взаимодействующие поля. S -матрица ... . 92 § I» k i *»t поля ... ... ... ... 92 § 2. S -мвзрнца в представлении взаимодействия . . . 101 5 3* «уницин Грина. Редукционная формула 106 § 4. Правила Февнмана для $ -матрицы ... ... . НО § 5* Вычисление матричных элементов . 116 I бъ Сучение рассеяния частиц 122 § 7» Пример расчета процесса во втором порядке: •*«%к*мГ 129 I 8. Некоторые модели взаимодействий 133 - 4 - Г Л 1 В А I ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ КВАНТОВОЙ ТЕОРИИ ПОЛЯ § I. Доде как оиотеиа о бесконечным числом степеней овободы Локальная квантовая теория ноля в настоящее время являетоя основной концепцией, в рамках которой осуществляется описание движения материи на микроокопичеокон уровне. Как извеотно, в классической физике предполагается, что материя может оущеотво- вать в двух формах: вещество,поле. Понятие вещеотва представляется интуитивно вполне очевидным, в то время как о полем дало оботоит неоколько оложнее. В иоторическои плане понятие "поле" возникло при попытке свести два опоооба взаимодействия между материальными объектами: близкодейотвие и действие на расстоянии, к одному - близкодействию. Хреотоматийной наглядней моделью поля являетоя одномерная пружина, соединяющая два иарика (рис. 1).