Ультрафіолетова розбіжність

Що таке Ультрафіолетова Розбіжність?

Ультрафіолетова розбіжність — це математична проблема, яка виникає в квантовій теорії поля (КТП) при спробі обчислити певний тип діаграм Фейнмана, відомих як петльові діаграми. Ці діаграми представляють віртуальні частки, які створюються і анігілюють у квантових переходах.

Технічне Визначення

Ультрафіолетова розбіжність виникає в інтегралі, який використовується для обчислення амплітуди розсіювання для петльової діаграми. Цей інтеграл береться по чотири-імпульсу віртуальної частки в замкнутій петлі. При обчисленні цього інтеграла, верхня межа інтегрування (що відповідає дуже великим енергіям) часто призводить до нескінченного результату. Це означає, що амплітуда розсіювання не може бути визначена, і розрахунки стають безглуздими.

Чому Виникає Ультрафіолетова Розбіжність?

Ультрафіолетова розбіжність виникає через те, що віртуальні частки, представлені в петльових діаграмах, можуть мати будь-яку енергію. При дуже великій енергії інтеграл, який використовується для обчислення амплітуди розсіювання, розходиться. Це пов'язано з тим, що в квантовій механіці існує нескінченне число станів, які можуть бути зайняті віртуальними частками.

Перенормування та Ультрафіолетова Розбіжність

Щоб усунути ультрафіолетову розбіжність, фізики використовують процедуру, відому як перенормування. Перенормування — це математичний прийом, який дозволяє модифікувати квантово-польову теорію таким чином, щоб усунути розбіжності. В основі перенормування лежить ідея, що фізичні величини, що спостерігаються, не чутливі до деталей внутрішньої структури матерії. Це дозволяє перевизначати такі величини, як маса та заряд частки, щоб усунути розбіжності.

Застосування Перенормування

Перенормування було успішно застосовано до електрослабкої теорії, яка описує взаємодію електромагнітних і слабких сил. Однак перенормування не є повністю послідовною процедурою, і не існує загального способу перенормування всіх квантово-польових теорій.

Ультрафіолетова розбіжність — це математична проблема, яка виникає в квантовій теорії поля. Розбіжність усувається за допомогою процедури перенормування, яка модифікує теорію, щоб усунути нескінченності. Перенормування є важливою складовою квантової теорії поля, але воно не є повністю послідовним і не може бути застосовано до всіх теорій.

Часті Питання

1. Що таке петльова діаграма Фейнмана? Петльова діаграма Фейнмана представляє віртуальні частки, які створюються і анігілюють у квантових переходах.
2. Чому виникає ультрафіолетова розбіжність? Ультрафіолетова розбіжність виникає через те, що віртуальні частки в петльових діаграмах можуть мати будь-яку енергію, що призводить до нескінченного інтеграла.
3. Що таке перенормування? Перенормування — це математичний прийом, який дозволяє модифікувати квантово-польову теорію, щоб усунути розбіжності.
4. Як застосовується перенормування? Перенормування застосовується до спостережуваних фізичних величин, таких як маса та заряд, щоб усунути розбіжності.
5. Чи повністю послідовне перенормування? Перенормування не є повністю послідовною процедурою, і не існує загального способу перенормування всіх квантово-польових теорій.

Залишити коментар

Опубліковано Максим на 09 05 2024. Поданий під Вікі. Ви можете слідкувати за будь-якими відповідями через RSS 2.0. Ви можете подивитись до кінця і залишити відповідь.