Файл: Боголюбов, Н. Н. Метод исследования модельных гамильтонианов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2024
Просмотров: 96
Скачиваний: 0
Таким образом, на основании (3.61) мы установили следующее важное для нас неравенство:
Т <Г'>г0+г1< fv (Го + Г,)— fv (Го) < - у <Г,)Го. (3.63)
Этими неравенствами мы в дальнейшем воспользуемся, когда конкретизируем модельную и аппроксимирую щую системы и выберем надлежащим образом члены с «источниками».
§ 7. О трудностях введения квазисредних
Займемся сейчас вопросом об определении квази средних. Пусть 51 будет каким-либо оператором того типа, для которого в главах 1 и 2 были сформулированы предельные теоремы 1.1, 1.2, 2.1, 2.2, например, произ ведение из ферми-амплитуд, полевых функций и т. д. Тогда квазисредняя такого оператора для рассматриваемого гамильтониана (3.29) определяется как предел
< 9l> = lim ( Нт < 3 t> ) |
(3.64) |
|
V->oY-»oo |
’ |
|
обычных средних <(51)>г , взятых |
по гамильтониану Г, |
получающемуся из Я добавлением «членов с источни ками»
Г = Я V (va/a + |
va/ a) — |
|
|
|
a |
|
|
|
|
= T - 2 V Y i gaJaJa— V 2 (va7 + |
V |
a). (3.65) |
||
|
a |
a |
|
|
Мы хотим теперь |
обратить |
внимание |
на |
некоторые |
трудности, связанные с определением (3.64). Так, в дан ном определении не указывается, например, в какой области должны лежать параметры v и каким образом следует устремлять их к нулю, чтобы обеспечить сходи мость в определении (3.64).
Покажем, что даже в простейших случаях при произ |
|||
вольном стремлении | v | |
к нулю |
предела |
Пт в (3.64) |
может и не существовать. |
Возьмем, |
|
v->0 |
например, гамильто- |
|||
|
+ |
|
нами в рабо |
ниан (1.1) Н — Т — 2VgJJ, рассмотренный |
тах [15, 41], основные результаты которых были кратко резюмированы в начале главы 1. Напомним, что здесь Т, J даются формулами (1.2), причем функция K(f)
122
Удовлетворяет всем наложенным там условиям. В ка честве Г был взят гамильтониан с вещественным поло жительным v:
r v = T — 2 V g J J — v V ( J + J) |
(v > 0). |
(3.66) |
К ак было показано, Г приводится к виду
Г “ Га |
2Vg (/ — С (v)) (/ — С (v)), |
г а = т — у |
+ a _ f a f} + 2 g V C 2, |
f
G (/)= 2gM f){c(v) + - ^ } .
Здесь
C(v) + - ^ > 0 ,
a величина C = C(v) реализует абсолютный минимум функции /„{Г(С)}:
min/„{Г (C)} = U r(C (v))}. |
|
с |
|
Кроме того, (см. (1.13)), |
|
< (/-C (v ))(/-C (v ))> r < e „ - 0. |
(3.67) |
V->°o |
|
Как видно, рассматриваемый гамильтониан Г принад лежит к классу (1.14), а благодаря условиям, наложен ным на X(f), и неравенству (3.67), выполняются усло вия 1 § 1 главы 1 и условия Г § 7 главы 2.
В силу этого можем воспользоваться упоминавши мися предельными теоремами и установить существо вание пределов типа
Игл (51)г = |
Пт (51)г , |
|
|||
V |
оо |
V |
°о |
л |
|
Заметим далее, что, как указывалось (см. 1.7), |
|
||||
С (v) -> С (0) = С |
|
(v > 0, v-> 0). |
(3.68) |
||
С другой стороны, |
выражение |
lim |
(51) раскрывается |
||
в явной форме с помощью |
|
Vr-»oo |
К. Блоха и |
С. Де- |
|
правил |
Доминициса, и совершенно элементарно можно устано-
/v —> 0\ |
выполним и сво |
вить, что предельный переход (^ ^ ) |
123
дится просто к замене в этом выражении С (v) на С,
т. е. к замене усреднения по Га усреднением по Н (С). Тем самым устанавливается существование квази
средних |
lim <90Я(с)- |
(3.69) |
< ? 1 > я = П т lim <?1>г = |
||
V ->• О V - * о о |
Т/V- v->~оо' |
|
v> 0 |
|
|
Посмотрим теперь, как изменится ситуация с опре
делением (3.64) |
в случае, когда |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
С Ф О, |
|
|
|
|
|
(3.70) |
|
если перейдем |
к |
комплексным |
значениям v |
и вместо |
||||||
гамильтониана (3.66) |
возьмем |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Т — 2VgJJ — V (v /+ |
v/). |
|
(3.71) |
|||||
Положим здесь |
v = |
|v |e ‘(p |
и |
заметим, |
что |
Г |
при |
|||
водится к виду |
|
Г = |
Г|v| (т. |
е. |
к |
|
|
|
V, V |
|
|
гамильтониану |
(3.66), |
||||||||
в котором вместо v поставлено ]v|) |
посредством гра |
|||||||||
диентного преобразования |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
i ± |
+ |
+ |
-t5L |
|
|
|
|
|
I f |
-> d fC |
а/ —> afe |
|
|
|
|
|||
Таким образом, получим, например, |
|
|
|
|||||||
(af(t)a_f (x))r |
= e~i4>(af (t) a_? (т))г |
= |
|
|
|
|||||
V, V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(af (t) a4 |
(t))j |
|
(3.72) |
||
Предел |
|
|
+ |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
lim |
|
|
|
|
|
(3.73) |
|||
|
lim (af (t) a_f (т))г |
i V| |
|
|
||||||
|
|v|->0 V-»°o |
|
|
|
|
|
|
очевидно, существует и дается формулой (1.9), в которой
в выражениях u(f), |
v(f), Е (f) |
вместо С поставлено С. |
|||
При этом в рассматриваемом случае |
(3.70) выраже |
||||
ние (3.73) не обращается тождественно |
в |
нуль. |
|||
Следовательно, хотя lim |
4- |
+ |
|
существует |
|
(af (t) a_f (-r))r |
|||||
|
K-»°° |
|
|
v> * |
|
всегда при | v | > 0, |
но предела |
|
|
|
|
lim |
+ |
+ |
|
|
(3.74) |
lim (af (t)a-f(т))г |
|
||||
V->0 |
V~+QQ |
|
|
|
|
124
нет попростей причине— при |
v ^ -О отношение v/| v | не |
|
имеет предела. |
|
|
Предел (3.74) существует лишь тогда, когда мы стре |
||
мим |
v к нулю таким образом, чтобы и отношение |
|
v/| v | |
оказалось фиксированным. Естественно, что в об |
|
щем |
случае (3.66) ситуация |
с предельным переходом |
v —>0 оказывается еще более сложной. Кроме градиент ной инвариантности (обусловленной градиентной груп пой) могут появиться и другие группы преобразований, например, группа вращений.
Обратим еще внимание на трудность, специфичную для s > 1.
Возьмем гамильтониан
Я= Т — 2VgJ]Jl— 2VgJ2J2,
Г= Я - V {V, (У, + /,) + v2 (J2+ /+2)},
причем V], v2 берем вещественными и положительными.
Положим здесь
/, = |
//1 /2 , |
/ 2 = — / / j/2, |
|
где операторы /, |
Т имеют тот же вид, |
что и в гамильто |
|
ниане (1.1), (3.66). |
случае |
Я будет тем же |
|
Таким путем |
в данном |
гамильтонианом (1.1), который только что рассматри вался.
Возьмем V) = v2. Тогда члены с источниками пол ностью выпадают и Г = Я, и поскольку оператор Я сохраняет число частиц, имеем тождественно
+ +
(а{а_{)г = 0.
Как видно, в такой ситуации мы не можем вообще правильно определять квазисредние.
§ 8. Новый метод введения квазисредних
Чтобы избежать такого рода трудностей, выдвинем
предложение взять v пропорциональными С с положи тельными коэффициентами пропорциональности
va = r aCa |
(га > 0 , а = 1 , 2, . . . . s). |
(3 .7 5 ) |
1 2 6
Рассмотрим в таком случае аппроксимирующий
гамильтониан
Г0= Т — 2V 2 ga {Ca.Ja + CaJa}— |
|
|
||
|
а |
_ + |
Z |
(3.76) |
|
|
— У 2 Га (Са/ а + |
Са/ а) + const. |
|
|
|
а |
|
|
Постоянный |
член |
здесь не выписываем, поскольку он |
||
не влияет |
ни на |
вычисление средних ( . . . ) г , |
ни на |
|
|
|
|
а |
|
уравнения движения. Как видно, мы получили аппро ксимирующий гамильтониан для Я с измененными параметрами
£а~> |
Hr = T - 2 V ^ ( g a + ± f) j j a. |
|
а |
Для того чтобы Га из (3.76) оказался аппроксими рующим гамильтонианом не для Нг, а для первоначаль ного Я, следует в выражении Г из (3.66) (в котором v
взято согласно (3.75)) заменить ga на ga — — , положив
тем самым |
|
Г = Т - 2V ^ (ga— fr ) J J a - |
V 2 ra (JaC + JaCa). |
a |
a |
Ясно, что здесь кроме добавления «источников» мы провели некоторую «ренормировку» параметров ga.
К этому выражению для Г можно добавить любой постоянный член, поскольку он не окажет влияния ни на средние ( . . . ) г , ни на уравнения движения. В каче-
*
стве такого постоянного члена возьмем V 2 гаСаСа.
а
Тогда гамильтониан Г представится формой
Г = Т -- 2V 2 (ga - ^ ) j J a -
a
V 2 ra (JaCa + / Д ) + a
+ V 2] rac j t a = H + |
V £ ra (/a - Cu) ( i - CJ. (3.77) |
a |
a |
Подчеркнем, что здесь, как всегда, С обозначает точку, в которой достигается абсолютный минимум функции /о. {Я (С)} (см. (3.48)). Для удобства обозначений по ложим в (3.77)
ra = 2raga, где та > 0.
126