LSZ-Reduktionsformel: Unterschied zwischen den Versionen

LSZ-Reduktionsformel: Unterschied zwischen den Versionen

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(Die Vertexfunktionen beinhalten auch 1-Teilchen-reduzible Beiträge.)
 
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(BKL Harry Lehmann aufgelöst)
 
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Die '''LSZ-Reduktionsformel''' (nach ihren Entdeckern, den deutschen Physikern [[Harry Lehmann]], [[Kurt Symanzik]] and [[Wolfhart Zimmermann]]) ist eine Methode, die [[S-Matrix]]-Elemente der [[Streuamplitude]] aus den [[Zeitordnung|zeitgeordneten]] [[Korrelationsfunktion]]en einer [[Quantenfeldtheorie]] zu berechnen. Sie ist ein Zwischenschritt bei der Vorhersage von Messergebnissen aus der [[Lagrangefunktion]] der Theorie.  
Die '''LSZ-Reduktionsformel''' (nach ihren Entdeckern, den deutschen Physikern [[Harry Lehmann (Physiker)|Harry Lehmann]], [[Kurt Symanzik]] and [[Wolfhart Zimmermann]]) ist eine Methode, die [[S-Matrix]]-Elemente der [[Streuamplitude]] aus den [[Zeitordnung|zeitgeordneten]] [[Korrelationsfunktion (Physik)|Korrelationsfunktionen]] einer [[Quantenfeldtheorie]] zu berechnen. Sie ist ein Zwischenschritt bei der Vorhersage von Messergebnissen aus der [[Lagrangefunktion]] der Theorie.


Die Reduktionsformel lautet schematisch
Die Reduktionsformel lautet schematisch
:<math> \langle o|S|i\rangle = S_{o,i}=\Gamma_{o,i}.</math>
Hier ist <math>S</math> die [[S-Matrix]]. Deren Matrixelemente <math>S_{o,i}</math> sind
die Streuamplituden, die Indizes <math>i</math> und <math>o</math> bezeichnen die ein-
oder auslaufenden Teilchen. Die Reduktionsformel besagt, dass die Streuamplituden gegeben sind
durch die entsprechenden Vertexfunktionen <math>\Gamma_{o,i}</math>.


Oft wird die rechte Seite der LSZ-Formel geschrieben als eine Korrelationsfunktion von Feldern, von welcher dann explizit noch die äußeren Propagatoren abgeschnitten werden. Diese äußeren Propagatoren beinhalten die exakte Selbstenergie und stehen für die ein- und auslaufenden Teilchen. Das Abschneiden der Propagatoren führt auf die (nicht 1-Teilchen-irreduzible) Vertexfunktion.
:<math> \langle o|S|i\rangle = S_{o,i} = \Gamma_{o,i}.</math>


Eine formale Herleitung der LSZ-Formel mit Operatoren und Zuständen im Fock-Raum ist etwas umständlich. Eine Alternative hierzu ist eine Herleitung im Rahmen der Pfadintegral-Darstellung der Quantenfeldtheorie.
Hier ist <math>S</math> die S-Matrix. Deren Matrixelemente <math>S_{o,i}</math> sind die Streuamplituden, die Indizes <math>i</math> und <math>o</math> bezeichnen die ein- oder auslaufenden Teilchen.
 
Die Reduktionsformel besagt, dass die Streuamplituden gegeben sind durch die entsprechenden Vertexfunktionen <math>\Gamma_{o,i}</math>.
 
Oft wird die rechte Seite der LSZ-Formel geschrieben als eine Korrelationsfunktion von Feldern, von welcher dann explizit noch die äußeren [[Propagator]]en abgeschnitten werden. Diese äußeren Propagatoren beinhalten die exakte Selbstenergie und stehen für die ein- und auslaufenden Teilchen. Das Abschneiden der Propagatoren führt auf die (nicht 1-Teilchen-[[Irreduzibilität|irreduzible]]) Vertexfunktion.
 
Eine formale Herleitung der LSZ-Formel mit Operatoren und Zuständen im [[Fock-Raum]] ist etwas umständlich. Eine Alternative hierzu ist eine Herleitung im Rahmen der [[Pfadintegral]]-Darstellung der Quantenfeldtheorie.


== Quellen ==
== Quellen ==

Aktuelle Version vom 17. März 2020, 11:11 Uhr

Die LSZ-Reduktionsformel (nach ihren Entdeckern, den deutschen Physikern Harry Lehmann, Kurt Symanzik and Wolfhart Zimmermann) ist eine Methode, die S-Matrix-Elemente der Streuamplitude aus den zeitgeordneten Korrelationsfunktionen einer Quantenfeldtheorie zu berechnen. Sie ist ein Zwischenschritt bei der Vorhersage von Messergebnissen aus der Lagrangefunktion der Theorie.

Die Reduktionsformel lautet schematisch

$ \langle o|S|i\rangle =S_{o,i}=\Gamma _{o,i}. $

Hier ist $ S $ die S-Matrix. Deren Matrixelemente $ S_{o,i} $ sind die Streuamplituden, die Indizes $ i $ und $ o $ bezeichnen die ein- oder auslaufenden Teilchen.

Die Reduktionsformel besagt, dass die Streuamplituden gegeben sind durch die entsprechenden Vertexfunktionen $ \Gamma _{o,i} $.

Oft wird die rechte Seite der LSZ-Formel geschrieben als eine Korrelationsfunktion von Feldern, von welcher dann explizit noch die äußeren Propagatoren abgeschnitten werden. Diese äußeren Propagatoren beinhalten die exakte Selbstenergie und stehen für die ein- und auslaufenden Teilchen. Das Abschneiden der Propagatoren führt auf die (nicht 1-Teilchen-irreduzible) Vertexfunktion.

Eine formale Herleitung der LSZ-Formel mit Operatoren und Zuständen im Fock-Raum ist etwas umständlich. Eine Alternative hierzu ist eine Herleitung im Rahmen der Pfadintegral-Darstellung der Quantenfeldtheorie.

Quellen

  • H. Lehmann, K. Symanzik and W. Zimmermann: Zur Formulierung quantisierter Feldtheorien., Nuov. Cim. 1 (1955) 205.
  • H. van Hees: Introduction to Relativistic Quantum Field Theory, (2016).

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