量子场论微扰展开到几阶有效?

如题所述

处理量子场论问题的微扰论方法有它的局限性,它要求耦合常数很小,即属于弱耦合的情况。耦合强到一定程度后微扰论展开式的头几项就不再是好的近似。因此在量子场论发展过程中已经针对不同问题的需要发展了许多种非微扰方法,如色散关系理论、公理化场论、流代数理论、半经典近似方法、重正化群方法、格点规范理论等。这些方法的出发点各不相同,基本上可以归为两类。一类是直接根据场论的基本原理和普遍的对称性要求,给出一般的限制和预言。这类理论的典型例子是色散关系理论和公理化场论。这种做法虽然比较严格,但正因为是普遍的讨论,就不可能对许多具体问题作出细致的回答,所得的结果有很大的局限性。另一类是找寻另一种近似方案,用另一个小参量代替耦合常数来作某种近似处理。因为作近似时不再以耦合常数的幂次为依据,所以有时对强耦合也能应用。例如,格点规范理论的强耦合展开式就带有这样的特点。这样的理论虽然可以解除微扰论所受的限制,但却受这种理论本身所取近似条件的限制。还没有非常有力的非微扰方法。在格点规范理论的研究中发展了用有限的点阵上的量代替无限的连续的时空中的场,利用电子计算机作蒙特—卡罗模拟的方法。虽然这不再是无穷维自由度的系统,如果所取点阵的尺度与所研究的现象有关的主要过程作用的范围相当,它不失为一种量子场论的近似方法。

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第1个回答  2017-11-23

量子场论(Quantum Field Theory, QFT),量子场论是量子力学和经典场论相结合的物理理论,已被广泛的应用于粒子物理学和凝聚态物理学中。量子场论为描述多粒子系统,尤其是包含粒子产生和湮灭过程的系统,提供了有效的描述框架。量子场论的实效理论应用也是与2013年的诺贝尔物理学奖的“希格斯粒子场”的微观量子粒子的关联,作为量子场粒子的中介子的媒介粒子“希格斯玻色子”存在和发现。量子场论包含着希格斯机制(希格斯粒子场)理论。非相对论性的量子场论主要被应用于凝聚态物理学,比如描述超导性的BCS理论。而相对论性的量子场论则是粒子物理学不可或缺的组成部分。

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