Садовский М.В. Квантовая теория поля. Часть 2
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¬®¦® ¥é¥ 㬮¦¨âì ¯à®¨§¢®«ìë© ä §®¢ë© ¬®¦¨â¥«ì ⨯ ei f2 (x), ¨ç¥£® ®â í⮣® ¥ ¨§¬¥¨âáï. â® ¯à¥®¡à §®¢ ¨¥ £à㯯ë U(1), â ª çâ® ¢ ¤ «ì¥©è¥¬ ¡ã¤¥¬ £®¢®à¨âì ® ᨬ¬¥âਨ SU(2) U (1). «¨ç¨¥ ¤®¯®«¨â¥«ì®© ¡¥«¥¢®© ᨬ- ¬¥âਨ U (1) ®§ ç ¥â, çâ® ç áâ¨æ ¬ ¯®«ï ¬®¦® ¯à¨¯¨á âì, ªà®¬¥ ¨§®á¯¨ , ¥é¥ ¨ ¥ª®â®àë© \£¨¯¥à§ àï¤", ª®â®à®¬ã 㦮 ᮯ®áâ ¢¨âì ¥é¥ ®¤® ( ¡¥«¥¢®) ª - «¨¡à®¢®ç®¥ ¯®«¥, ª®â®à®¥ ¡ã¤¥¬ ®¡®§ ç âì B . १ã«ìâ â¥, ¯®« ï ᨬ¬¥âà¨ï à áᬠâਢ ¥¬®© ¬®¤¥«¨ ᮮ⢥âáâ¢ã¥â ¨¢ ਠâ®á⨠®â®á¨â¥«ì® «®ª «ì®£® ª «¨¡à®¢®ç®£® ¯à¥®¡à §®¢ ¨ï ¢¨¤ :
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(4.89) |
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105 |
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L |
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6 ®á«¥¤ãî騥 ¯®ª®«¥¨ï «¥¯â®®¢ ®¯¨áë¢ îâáï â®ç® â ª¦¥.
7 ¤¥áì ¬ë ¯à¥¥¡à¥£ ¥¬ ¢®§¬®¦ë¬ «¨ç¨¥¬ ã ¥©âਮ ¬ «®© ¬ ááë ¯®ª®ï.
106 |
- |
¯®áª®«ìªã 5 ⨪®¬¬ãâ¨àã¥â á . «¥ªâà® (¬î® ¨ -«¥¯â®) ®¡« ¤ îâ ª ª L, â ª ¨ R ª®¬¯®¥â ¬¨, ®¤ ª® ᮣ« á® ¤¢ã媮¬¯®¥â®© ⥮ਨ ¥©âਮ e ( , ) ®¡« ¤ îâ ⮫쪮 L-ª®¬¯®¥â ¬¨. ®£¤ ¨áå®¤ë© « £à ¦¨ «¥¯â®®¢ ¬®¦® § ¯¨á âì ¢ ¢¨¤¥:
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(4.93) |
£¤¥ ä¥à¬¨®ë¥ ¯®«ï ®¡®§ ç¥ë ᨬ¢®« ¬¨ ᮮ⢥âáâ¢ãîé¨å ç áâ¨æ. ª« ¤ ¢ëá- è¨å ¯®ª®«¥¨© ¢ ¤ «ì¥©è¥¬ ¥ ¢ë¯¨áë¢ ¥¬.
८¡à §®¢ ¨ï ª «¨¡à®¢®ç®© £àã¯¯ë ¤®«¦ë § âà £¨¢ âì ç áâ¨æë á ®¤¨ - ª®¢ë¬¨ ¯à®áâà á⢥® - ¢à¥¬¥ë¬¨ ᢮©á⢠¬¨, â.¥. ¥¤¨á⢥ ï ¢®§¬®¦®áâì
á®á⮨⠢ ⮬, çâ®¡ë ¯¥à¥¬¥è¨¢ âì eL ¨ e . ¢¥¤¥¬ ⮣¤ |
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(4.94) |
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|
|
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|
|
|
|
(4.95) |
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« £à ¦¨ : |
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|
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(4.97) |
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á« ¡®£® ¨§®á¯¨ |
¯à ¢ëå ¯®«¥© á¢ï§ ë á«¥¤ãî騬¨ ®ç¥¢¨¤ë¬¨ á®®â®è¥¨ï¬¨:
(4.98)
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1 |
|
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|
|
R : |
Q = IW3 |
; 1 |
(4.99) |
᫨ ᤥ« âì íâã ᨬ¬¥âà¨î «®ª «ì®© ª «¨¡à®¢®ç®© ᨬ¬¥âਥ©, â.¥. áç¨â âì, çâ® ~ = ~ (x), ¢®§¨ªãâ, ª ª ¬ë ¢¨¤¥«¨, âਠ¡¥§¬ áᮢëå ª «¨¡à®¢®çëå ï£ - ¬¨««á®¢áª¨å ¯®«ï. ® ä®â® ¥ ¡ã¤¥â ¢å®¤¨âì ¢ ¨å ç¨á«®, ¯®áª®«ìªã ¯à ¢ë© í«¥ª- âà® eR, ïî騩áï ¨§®á¨£«¥â®¬, ¥ ¡ã¤¥â ¢§ ¨¬®¤¥©á⢮¢ âì á í⨬¨ ¯®«ï¬¨, ⮣¤ ª ª á ä®â®®¬ ®, ¥áâ¥á⢥®, ¤®«¦¥ ¢§ ¨¬®¤¥©á⢮¢ âì. ãâ ¬®¦® ¢®á- ¯®«ì§®¢ âìáï ⥬ ®¡áâ®ï⥫ìá⢮¬, çâ® SU(2) ¥ ï¥âáï ¬ ªá¨¬ «ì®© ᨬ¬¥- âਥ© à áᬠâਢ ¥¬®£® « £à ¦¨ . á ¬®¬ ¤¥«¥ ¬®¦® ¥é¥ ¯®¤¢¥à£ãâì eR ¯à®á⮬㠯८¡à §®¢ ¨î U(1):
eR ! ei eR |
(4.100) |
- |
107 |
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¢®¤¨â ª áãé¥á⢮¢ ¨î ¥ª®â®à®£® á®åà ïî饣®áï § àï¤ , ¯à¨ç¥¬ eR ®¡« ¤ ¥â ®¤¨¬ § 票¥¬ í⮣® § àï¤ , e ¨ eL { ¤à㣨¬. 祢¨¤®, çâ® íâ® ¥ í«¥ª- âà¨ç¥áª¨© § àï¤ Q, ¯®áª®«ìªã e ¨ eL ®¡« ¤ îâ à §«¨ç묨 § àï¤ ¬¨ Q. ®®â- ¢¥âá⢥®, ª «¨¡à®¢®ç®¥ ¯®«¥, ®â¢¥ç î饥 í⮩ U(1) ᨬ¬¥âਨ, íâ® ¢®¢á¥ ¥
í«¥ªâ஬ £¨â®¥ ¯®«¥. ©¡¥à£ ¯à¥¤«®¦¨« áç¨â âì, çâ® íâ |
ᨬ¬¥âà¨ï ᮮ⢥â- |
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YW = ;1 |
|
R : |
YW = ;2 |
(4.103) |
®í⮬㠢 (4.101) 㦮 ¯®«®¦¨âì n = 1=2, â ª çâ® ª®áâ â |
¢§ ¨¬®¤¥©á⢨ï á |
|
£¨¯¥à§ à冷¢ë¬ ª «¨¡à®¢®çë¬ ¯®«¥¬ ¤«ï «¥¢ëå ¯®«¥© ¢ ¤¢ |
à § ¬¥ìè¥ á®®â- |
¢¥âáâ¢ãî饩 ª®áâ âë ¤«ï ¯à ¢ëå ¯®«¥©. १ã«ìâ â¥, ¯à¥®¡à §®¢ ¨¥ £à㯯ë U (1) ¯à¨®¡à¥â ¥â ®ª®ç ⥫ìë© ¢¨¤:
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0 |
e |
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0 eL 1 ! 0 |
0 |
ei =2 |
i0 10 eL 1 |
(4.104) |
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0 |
0 |
e |
A@ eR A |
|
ª¨¬ ®¡à §®¬, « £à ¦¨ (4.93), (4.96) ¨¢ ਠ⥠®â®á¨â¥«ì® ¯àאַ£® ¯à®- |
¨§¢¥¤¥¨ï £à㯯 SU(2) U (1). ¥®à¨î £ - ¨««á á â ª®© ᨬ¬¥âਥ© ¬ë 㦥 |
|
à áᬮâ५¨ ¢ ¯à¥¤ë¤ã饬 à §¤¥«¥. ਠí⮬ ¬ë ¢¢¥«¨ ç¥âëॠª «¨¡à®¢®çëå |
|
~ |
|
¯®«ï: ¨§®âਯ«¥â ¯®«¥© A ¨ ¨§®á¨£«¥â B , ¤«ï ¨å YW = 0. |
|
~ |
¨ 娣£á®¢áª¨¬ ¯®«¥¬ |
¥¯â®ë¥ ¯®«ï L ¨ R ¢§ ¨¬®¤¥©áâ¢ãîâ á ¯®«ï¬¨ A , B |
. áᬮâਬ á ç « ¯®¤à®¡¥© íâ® ¯®á«¥¤¥¥ ¢§ ¨¬®¤¥©á⢨¥. ®®â¢¥âáâ¢ãî騩 ¢ª« ¤ ¢ « £à ¦¨ § ¯¨è¥¬ ¢ ¢¨¤¥ «®£¨ç®¬ (4.12), 㦥 ®¡á㦤 ¢è¥¬áï ¢ëè¥ ¢ á¢ï§¨ á ¬¥å ¨§¬®¬ £¥¥à 樨 ¬ ááë ä¥à¬¨®®¢:
LM = ;p |
|
a( L R + R L ) |
|
2 |
(4.105) |
£¤¥ a { ¡¥§à §¬¥à ï ª®áâ â ᮮ⢥âáâ¢ãî饣® (¯¥à¥®à¬¨à㥬®£®!) ¢§ ¨¬®¤¥©- á⢨ï. ¨££á®¢áª®¥ ¯®«¥ § ¯¨è¥¬ ¢ ¢¨¤¥ ¨§®á¯¨®à :
= |
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|
= (';; '0) |
(4.106) |
'0 |
8 â® ¢ëà ¦¥¨¥ § ¯¨á ® ¯® «®£¨¨ á ä®à¬ã«®© ¥««- | ¨è¨¤¦¨¬ë ¤«ï £¨¯¥à§ - àï¤ â¥®à¨¨ ¤à®®¢ [27]
108 |
- |
ª®¬¯®¥âë ª®â®à®£® ᮮ⢥âáâ¢ãî⠯஥ªæ¨ï¬ á« ¡®£® ¨§®á¯¨ IW3 = 1=2. § (4.102) ¢¨¤®, çâ® ®® ®¡« ¤ ¥â á«¥¤ãî騬¨ ª¢ ⮢묨 ç¨á« ¬¨:
|
|
IW = 1=2 |
|
YW = 1 |
|
(4.107) |
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¡ ¯®«ï '+ ¨ '0 п¢«повбп ª®¬¯«¥ªбл¬¨, в ª зв® ¬®¦® § ¯¨б вм: |
|
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(4.108) |
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1 |
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('1 |
+ i'2) |
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|
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p |
|
|
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|
|
|
2 |
|
£¤¥ '1; :::; '4 { ¤¥©á⢨⥫ìë¥ ¯®«ï.
®¢ ਠâ ï ¯à®¨§¢®¤ ï, ®¯¨áë¢ îé ï ¢§ ¨¬®¤¥©á⢨¥ 娣£á®¢áª®£® ¯®«ï á ª «¨¡à®¢®ç묨 ¯®«ï¬¨ ¨¬¥¥â ¢¨¤:
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|
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2 fB ) |
|
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|
|||||||
L = (D ) (D ) ; 2 ; ( )4 ; p |
|
a( L R + R L ) |
|
|||||
2 |
(4.110) |
®¤à®¡¥¥ (¢ ª®¬¯®¥â å) ç áâì í⮣® « £à ¦¨ , ᮮ⢥âáâ¢ãîé ï ¢§ ¨¬®¤¥©- á⢨î 娣£á®¢áª®£® ¯®«ï á «¥¯â® ¬¨, ¨¬¥¥â ¢¨¤:
; p |
|
a( eeR'+ + eLeR'0 + eR e'; + eReL'0) |
|
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2 |
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|
|
|
|
|
|
= ('+) '+ + ('0) '0 = |
1 |
('12 |
+ '22 + '32 + '42) |
(4.112) |
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|
|
|
2 |
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|
|
ਠ2 < 0 ¯à®¨á室¨â ¡®§¥ - ª®¤¥á æ¨ï 娣£á®¢áª®£® ¯®«ï ¨ ¬¨¨¬ã¬ã í¥à£¨¨
ᮮ⢥âáâ¢ã¥â:
< 0j(' ')j0 >= 2 = ; 2 (4.113)
롥६ ¢ ªã㬠⠪, ç⮡ë:
< 0j'1j0 >= |
|
< 0j'2j0 >=< 0j'3j0 >=< 0j'4j0 >= 0 |
(4.114) |
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â.¥. |
1 |
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|
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|
|
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|
|
< 0j j0 >= p |
|
|
(4.115) |
|
2 |
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|||||
LM = p |
|
a( L R + R L) = a(eLeR + eReL) |
|
||
2 |
(4.116) |
â ª çâ® á 娣£á®¢áª¨¬ ª®¤¥á ⮬ ¢§ ¨¬®¤¥©áâ¢ãîâ ⮫쪮 í«¥ªâà®ë. â® ®§ - ç ¥â, çâ® ¬ë ¤®¡¨«¨áì ⮣®, 祣® å®â¥«¨ { í«¥ªâà® ¯à¨®¡à¥â ¥â ¬ ááã:
me = a |
(4.117) |
¥©âਮ ®áâ ¥âáï ¡¥§¬ áᮢë¬!
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
109 |
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¯®«ï¬¨, ª®â®à®¥ ãç¨âë¢ ¥âáï ¯¥à¥å®¤®¬ ª ª®¢ ਠ⮩ ¯à®¨§¢®¤®©: |
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{ ª®áâ âë ¢§ ¨¬®¤¥©á⢨ï. «ï L |
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¨¬¥¥¬ T = |
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