Zoals?quote:Op maandag 23 januari 2012 16:24 schreef kleinduimpje3 het volgende:
We krijgen voor de oplossing van dit probleem echter wel een hele hoop andere problemen in de plaats.
Dat zou je zelf beter moeten weten dan ik omdat jij beter in QFT thuis bent dan ik.quote:
Ok, je hebt het over algemene subtiliteiten van QFT, ik had het anders begrepen.quote:Op maandag 23 januari 2012 16:52 schreef kleinduimpje3 het volgende:
[..]
Dat zou je zelf beter moeten weten dan ik omdat jij beter in QFT thuis bent dan ik.
Dat een atoom met 1 elektron als een veeldeeltjesprobleem moet worden beschouwd vind ik zelf toch geen gering probleem wat we in de plaats krijgen van het probleem van negatieve energietoestanden.
Ja, maar dat zijn geen problemen als "niet oplosbaar"; zie ook mijn eerdere linkquote:Bovendien ken je zelf ook ongetwijfeld de renormalisatieproblemen, van overal optredende oneindigheden, en niet convergerende berekeningen.
Exact zijn ze niet oplosbaar, en perturbatief ook niet. Dan zijn ze toch onoplosbaar?quote:Op maandag 23 januari 2012 16:56 schreef Haushofer het volgende:
[..]
Ja, maar dat zijn geen problemen als "niet oplosbaar"; zie ook mijn eerdere linkDat zijn allemaal gevolgen van het feit dat je perturbatietheorie doet. De divergenties die je in QFT tegenkomt hebben een goed-gedefinieerde betekenis, alleen moet je daarvoor diep in het formalisme duiken.
Wat is niet perturbatief op te lossen?quote:Op maandag 23 januari 2012 17:07 schreef kleinduimpje3 het volgende:
[..]
Exact zijn ze niet oplosbaar, en perturbatief ook niet. Dan zijn ze toch onoplosbaar?
Alleen voor hele specifieke theorieën kun je deze renormalizatie goed definieren; dat maakt het ook uiterst niet-triviaal. Een notior tegenvoorbeeld is ART. Maar zoals ik zei, dit is erg technisch, en daar zul je zelf es in moeten duikenquote:If anyone tries to sell you a field theory claiming that it holds up to arbitrary high energies, you should check to see if he sold used cars for a living.
Ja, dat klopt.quote:Op maandag 23 januari 2012 17:11 schreef Haushofer het volgende:
Alleen voor hele specifieke theorieën kun je dit goed definieren; dat maakt het ook uiterst niet-triviaal. Maar zoals ik zei, dit is erg technisch, en daar zul je zelf es in moeten duiken
Wat bedoel je met "op een gegeven moment"? Voorbij een zekere energieschaal?quote:Op maandag 23 januari 2012 17:26 schreef kleinduimpje3 het volgende:
[..]
Ja, dat klopt.
Zijn de problemen dat hogere orde termen in de perturbatieve expansies niet naar 0 gaan maar op een gegeven moment steeds groter worden inmiddels verdwenen?
Nee, maar stel dat ze termsgewijs convergeren, is het dan zo dat de hogere orde termen voorbij een bepaalde orde verwaarloosd mogen worden of worden ze steeds groter zodat de expansie in termen van steeds hogere orde niet goed gedefinieerd is?quote:Op maandag 23 januari 2012 17:31 schreef Haushofer het volgende:
[..]
Wat bedoel je met "op een gegeven moment"? Voorbij een zekere energieschaal?
De amplitude zal in veel gevallen niet eens termsgewijs convergeren in het raamwerk wat gebruikelijk in tekstboeken wordt aangereikt.
Zoals ik het heb begrepen, maar ik ben niet goed thuis in de elementaire deeltjes fysica, gaat het als volgt.quote:Op maandag 23 januari 2012 17:39 schreef kleinduimpje3 het volgende:
[..]
Nee, maar stel dat ze termsgewijs convergeren, is het dan zo dat de hogere orde termen voorbij een bepaalde orde verwaarloosd mogen worden of worden ze steeds groter zodat de expansie in termen van steeds hogere orde niet goed gedefinieerd is?
Ze mogen verwaarloosd worden, wat ook de grote overeenstemming van b.v. de eerste orde lusdiagrammen met experiment al verklaartquote:Op maandag 23 januari 2012 17:39 schreef kleinduimpje3 het volgende:
[..]
Nee, maar stel dat ze termsgewijs convergeren, is het dan zo dat de hogere orde termen voorbij een bepaalde orde verwaarloosd mogen worden of worden ze steeds groter zodat de expansie in termen van steeds hogere orde niet goed gedefinieerd is?
Dat doet geen recht aan deze bewering van Feynman. In de padintregaal formulering van QED moet je de waarschijnlijkheidsamplitude voor alle mogelijke paden optellen. Het mooie eraan is dat je de vreemste mogelijkheden toelaat en dat alles destructief intefereert, behalve de paden die je observeert.quote:Op maandag 23 januari 2012 10:42 schreef Haushofer het volgende:
[..]
Om Zee te quoten (nadat hij het Diracveld gekwantiseerd heeft):
"In this closing chapter let me ask you some rhetorical questions. Did I speak of an electron going backward in time? Did I mumble something about a sea of negative energy electrons? This metaphorical language, when used by brilliant minds, the likes of Dirac and Feynman, was evocative and inspirational, but unfortunately confused generations of physics students and physicists. The presentation given here is in the modern spirit, which seeks to avoid these potentially confusing metaphors."
In de klassieke mechanica beschouw je de paden tussen enerzijds positie 1 op tijd 1 en anderzijds positie 2 op tijd 2.quote:Op dinsdag 24 januari 2012 11:49 schreef deelnemer het volgende:
[..]
Dat doet geen recht aan deze bewering van Feynman. In de padintregaal formulering van QED moet je de waarschijnlijkheidsamplitude voor alle mogelijke paden optellen. Het mooie eraan is dat je de vreemste mogelijkheden toelaat en dat alles destructief intefereert, behalve de paden die je observeert.
Alle paden = alle paden. Ook paden waarin de volgorde tussen oorzaak en gevolg is omgedraaid. Deze feynman diagrammen moet je ook meenemen om de juiste antwoorden te krijgen (experimentele meetwaarden). Hoe je deze diagrammen interpreteert, moet je zelf weten. Maar ze ontstaan binnen deze formulering als de paden van electronen die teruggaan in de tijd. Teruggaan in de tijd is raar. Dus kun je ze herinterpreteren als positronen die de normale tijdsvolgorde hebben. Daarmee heeft het positron vanzelfsprekend dezelfde eigenschappen als een electron (behalve de eigenschappen die omkeren, als je de richting van de tijd omkeerd).
Het gaat er om, dat het consistent vasthouden aan de systematiek, de puzzelstukjes vanzelf op zijn plaats laat vallen. De padintegralen formulering is heel 'straightforward'.
Alle mogelijke paden, gegeven de randvoorwaarden (meetpunten). Het is relativistisch, dus er kunnen ook virtuele deeltjes ontstaan. Een electron kan bijvoorbeeld tussentijds een foton uitzenden (een vertakkingspunt) en later weer absorberen (een vertakkingspunt). Deze mogelijke tussentijdse gebeurtenissen kunnen overal in de tijdruimte plaatsvinden (de absorptie van het foton zou dus eerder kunnen plaatsvinden dan het uitzenden). Eén Feynman diagram stelt een subverzameling paden voor met dezelfde vertakkingpunten (hetzelfde schema). Met een pad correspondeert een waarschijnlijkheidsamplitude. Deze moeten geintegreerd worden over alle mogelijk posities in de tijdruimte van deze vertakkingpunten. Alle paden worden verkregen door de bijdragen (waarschijnlijkheidsamplituden) van verschillende Feynman diagrammen op te tellen. Dat leidt tot een reeksontwikkling in het aantal vertakkingpunten. Ieder vertakkingspunt brengt een gewicht (< 1) met zich mee (de waarschijnlijkheidsamplitude van het vertakkingspunt zelf), zodat de reeks convergeert.quote:Op dinsdag 24 januari 2012 20:58 schreef kleinduimpje3 het volgende:
[..]
In de klassieke mechanica beschouw je de paden tussen enerzijds positie 1 op tijd 1 en anderzijds positie 2 op tijd 2.
Tijd 1 en tijd 2 liggen hierbij vast, evenals positie 1 en positie 2, en tijd 2 is groter dan tijd 1.
Onder deze restricties is het pad dat daadwerkelijk gevolgd wordt het pad waarvoor de padintegraal de kleinste actie oplevert.
Welke paden beschouw je hier?
Nee, want je legt randcondities op; ga de expliciete afleiding van de padintegraal nog maar eens na. Je stelt onder andere dat je integreert over paden die tussen een tijd ti en tf>ti liggen. Vervolgens leidt je daaruit een propagator af, waarbij je ook weer randcondities oplegt; dit is de "i-epsilon prescription", zonder welke je anders divergenties krijgt. Dat is geen verrassing; de padintegraal zoals hij naief wordt opgeschreven is niet goed gedefinieerd, en je moet regulariseren. De i-epsilon prescriptie laat je dan verdere causaliteitsvoorwaarden opleggen.quote:Op dinsdag 24 januari 2012 11:49 schreef deelnemer het volgende:
[..]
Dat doet geen recht aan deze bewering van Feynman. In de padintregaal formulering van QED moet je de waarschijnlijkheidsamplitude voor alle mogelijke paden optellen. Het mooie eraan is dat je de vreemste mogelijkheden toelaat en dat alles destructief intefereert, behalve de paden die je observeert.
Alle paden = alle paden. Ook paden waarin de volgorde tussen oorzaak en gevolg is omgedraaid.
Dit kan ik ook niet helemaal plaatsen. Stel dat je de amplitude in termen van de padintegraal analytisch kunt oplossen. Waar zijn dan plotseling die virtuele deeltjes gebleven?quote:Op dinsdag 24 januari 2012 21:47 schreef deelnemer het volgende:
[..]
Alle mogelijke paden, gegeven de randvoorwaarden (meetpunten). Het is relativistisch, dus er kunnen ook virtuele deeltjes ontstaan.
Nee, want in veel gevallen zullen de termen niet termsgewijs convergeren, en daarbij zal de reeks na regularisatie en renormalisatie als geheel vaak nog steeds niet convergeren. Alleen voor bepaalde waarden van de koppelingsconstanten (lage energieën) komt de "termsgewijs divergerende reeks" en de analytische uitdrukking voor de padintegraal overeen. Dat is ook de reden waarom je fishy dingen mag doen als "sommatie en integratie omkeren" e.d als je de Feynmanregeltjes afleidt.quote:Op dinsdag 24 januari 2012 21:47 schreef deelnemer het volgende:
Dat leidt tot een reeksontwikkling in het aantal vertakkingpunten. Ieder vertakkingspunt brengt een gewicht (< 1) met zich mee (de waarschijnlijkheidsamplitude van het vertakkingspunt zelf), zodat de reeks convergeert.
Goed punt. Maar het is het niet opvallend dat de eigenschappen van virtuele deeltjes (zuiver rekentechnische tussenstappen) en de anti-deeltjes (reele meetbare deeltjes) overeenkomen?quote:Op woensdag 25 januari 2012 09:49 schreef Haushofer het volgende:
[..]
Nee, want je legt randcondities op; ga de expliciete afleiding van de padintegraal nog maar eens na. Je stelt onder andere dat je integreert over paden die tussen een tijd ti en tf>ti liggen. Vervolgens leidt je daaruit een propagator af, waarbij je ook weer randcondities oplegt; dit is de "i-epsilon prescription", zonder welke je anders divergenties krijgt. Dat is geen verrassing; de padintegraal zoals hij naief wordt opgeschreven is niet goed gedefinieerd, en je moet regulariseren. De i-epsilon prescriptie laat je dan verdere causaliteitsvoorwaarden opleggen.
Je laat het nu klinken alsof antideeltjes ontstaan omdat je "paden terug in de tijd" beschouwt. Dat zou betekenen dat je in niet-relativistische theorieën ook antideeltjes hebt. En wat is nu één van de karakteristieken van een niet-rel. theorie? Het ontbreken van antideeltjes
Als je padintegraal analytisch kunt oplossen dan stap je erover heen. Dit is altijd het probleem als je jezelf onderscheidt maakt tussen de realiteit en een rekenmodel. Bij equivalente formuleringen heb je dat probleem ook. Als je een formulering letterlijk neemt, dan bestaan de dingen die in deze formulering figureren. Kies je een andere formulering dan bestaan er andere dingen.quote:Op woensdag 25 januari 2012 10:16 schreef Haushofer het volgende:
[..]
Dit vind ik ook een rare uitspraak. Stel dat je de amplitude in termen van de padintegraal analytisch kunt oplossen. Waar zijn dan plotseling die virtuele deeltjes gebleven?
Virtuele deeltjes ontstaan omdat je perturbatietheorie doet. Als je de padintegraal voor een bepaalde potentiaal analytisch zou kunnen oplossen, dan zou je helemaal geen virtuele deeltjes hebben; je zou immers niet eens Feynmandiagrammen hebben! Zie ook hier.
Dat klopt. De convergentie is niet zo 'straightforward' (zie ook: http://motls.blogspot.com/2005/02/wick-rotation.html)quote:Nee, want in veel gevallen zullen de termen niet eens termsgewijs convergeren. Alleen voor bepaalde waarden van de koppelingsconstanten (lage energieën) komt de "termsgewijs divergerende reeks" en de analytische uitdrukking voor de padintegraal overeen. Dat is ook de reden waarom je fishy dingen mag doen als "sommatie en integratie omkeren" e.d als je de Feynmanregeltjes afleidt.
Alleen na regularisatie en renormalisatie zal de padintegraal, voor kleine waarden van de koppeling, convergeren.
Een aardig historisch artikeltje hierover is van Freeman Dyson, "divergence of perturbation theory in QED" uit 1952. Daar laat hij zien dat de convergentiestraal van de padintegraal in termen van de koppeling gelijk aan 0 is, iets wat elke wiskundig-geörienteerde beginnende QFT-student wrs. een trauma zal bezorgen. Voor elke koppeling>0 zal de padintegraal dus divergeren. Tegenwoordig begrijpen we veel beter waarom
Nee, want dat zijn excitaties van de velden die je in je theorie stopt.quote:Op woensdag 25 januari 2012 13:26 schreef deelnemer het volgende:
[..]
Goed punt. Maar het is het niet opvallend dat de eigenschappen van virtuele deeltjes (zuiver rekentechnische tussenstappen) en de anti-deeltjes (reele meetbare deeltjes) overeenkomen?
Ik zou zeggen dat de vraag is of er wiskundige technieken bestaan waarmee we analytische oplossingen kunnen verkrijgenquote:Als je padintegraal analytisch kunt oplossen dan stap je erover heen. Dit is altijd het probleem als je jezelf onderscheidt maakt tussen de realiteit en een rekenmodel. Bij equivalente formuleringen heb je dat probleem ook. Als je een formulering letterlijk neemt, dan bestaan de dingen die in deze formulering figureren. Kies je een andere formulering dan bestaan er andere dingen.
De vraag is of de uiteentrekking in de reeksontwikkeling van de perturbatietheorie correspondeert met de realiteit of niet.
En in veel gevallen is er simpelweg geen convergentiequote:Dat klopt. De convergentie is niet zo 'straightforward'.
Ja, en in veel QFT-boeken wordt het nog steeds niet altijd even goed uitgelegd. Eerst wordt er een heel veldenformalisme ontwikkeld, en dan ergens in hoofdstuk zoveel wordt pas vermeld dat het toch een stuk subtieler ligt.quote:Er is aanvankelijk enorm mee gesjoemeld. Het is ook irritant dat je allerlei omwegen moet bewandelen om de berekeningen te kunnen uitvoeren.
Lijkt je dat een goed boek om QFT uit te leren?quote:Op woensdag 25 januari 2012 13:53 schreef Haushofer het volgende:
Wat dat betreft hou ik wel van het boek van Srednicki over QFT, die krijgt ook hele goede recensies op Amazon
Ligt er aan wat je wilt leren. Het leert je niet te rekenen, maar conceptueel is het erg goedquote:Op woensdag 25 januari 2012 20:27 schreef kleinduimpje3 het volgende:
[..]
Lijkt je dat een goed boek om QFT uit te leren?
Ja, dat was jarenlang een standaardwerk, maar nu enigszins gedateerd. Helemaal als het om renormalizatie gaat, als ik het me goed herinnerquote:Ken je Bjorken en Drell, en zo ja, wat denk je daar van?
Symmetrieën zijn erg belangrijk in QFT, en die komen veel beter naar voren in een Lagrangiaans formalisme dan een Hamiltoniaans formalisme. Je zou het een bepaald paradigma kunnen noemen. Zoals natuurwetten gebeurtenissen ordenen, zo ordenen symmetrieën de natuurwetten (vrij naar David Gross). Dat is ook de reden waarom je in QM veel met de Hamiltoniaan werktquote:Het tweede deel leunde oa sterk op Lagrangianen en dergelijke, dingen die wat mij betreft volledig uit de lucht kwamen vallen, hoewel ik deze uit de klassieke mechanica wel kende.
Oké, bedankt. Ik hoef me voorlopig niet te vervelen op dit terrein: Feynman , Zee en Srednickiquote:Op donderdag 26 januari 2012 09:46 schreef Haushofer het volgende:
[..]
Ligt er aan wat je wilt leren. Het leert je niet te rekenen, maar conceptueel is het erg goedJe zult echter waarschijnlijk wel nogal es terug moeten vallen op literatuur wat het meer uitgebreid behandelt.
Zelf heb ik het altijd een erg goed boek gevonden als je het al enigszins begrijpt (op een niveau als Peskin&Schroeder, waar ik het zelf uit geleerd heb).
-edit: ik lees verkeerd; ik meende dat je Zee bedoelde
Ja, Srednicki is een erg goed boek om QFT te leren. Elk boek heeft z'n nalatigheden, maar die zijn in dit geval erg summier. Eén van de beste om mee te beginnen, zou ik zeggen, als je (zoals in de meeste gevallen) geen harde wiskundige formaliteiten wilt.
[..]
Leukquote:Op maandag 30 januari 2012 09:27 schreef Haushofer het volgende:
Ik heb op physicsforums nog es dit topic met vragen over Srednicki geopend. Misschien heb je er wat aan
David Tong: Lectures on Quantum Field Theoryquote:Op donderdag 26 januari 2012 23:25 schreef kleinduimpje3 het volgende:
[..]
Oké, bedankt. Ik hoef me voorlopig niet te vervelen op dit terrein: Feynman , Zee en Srednicki
|
Forum Opties | |
---|---|
Forumhop: | |
Hop naar: |