第一章 海森伯图像中的格林函数
在量子理论中作具体的微扰论计算时,采用作用图像是比较合适的,因为在作用图像中建立的协变微扰论确实是一个方便的计算工具。但当我们对格林函数或S矩阵的性质作普遍性的讨论时,采用海森伯图像往往更加方便。因此在正式讲授规范场本身的内容之前,作为准备,我们将在这一章中对海森伯图像中状态矢量和场算符等基本概念、格林函数和顶角函数以及它们的生成泛函的意义和重正化规格条件等进行必要的讨论。如序言中所述,本书将用自然单位制,从而h=C=1。
1.1 海森伯图像中的状态矢量和场算符
为了以后讨论的需要,在本节中我们将对海森伯图像中的状态矢量和场算符的表意作一个物理上的说明。其中有些说法虽不一定是准确的,但具有表征性意义,对我们从物理上来理解一些量有帮助。另外,入射场和出射场算符是海森伯图像中常用来标志状态矢量和S矩阵元的工具,因此也将在这一节中一并介绍。
1. 状态矢量和算符的基本概念
在海森伯图像中,状态矢量(简称状态)不随时间变化。对于这一点在物理上应如何理解?是不是说所讨论的状态只限于定态?回答当然是否定的。
在物理学中,体系的一个变化过程既有其特殊性又有普遍性的内涵。普遍性内涵体现在它服从的运动规律上,而其特殊性则反映为某个具体的初始条件。在海森伯图像的量子理论里,体系演变的普遍性内容已归入到力学量的变化中(这与薛定谔图像和作用图像不同),而状态矢量只起初始条件的作用,即标定某个特殊过程。因此,也可以说:在海森伯图像中,一个状态矢量代表体系的一个运动过程,而要标定一个过程,只要标出该体系任一时刻的情况即可。这样,若体系在t1时刻情况为A1,在t2时刻情况为A2,则该状态矢量既可记作|Ax,t1>,也可记作|A2,t2>,因为两者代表同一过程。于是就有
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