Файл: Боголюбов, Н. Н. Метод исследования модельных гамильтонианов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2024
Просмотров: 81
Скачиваний: 0
Сначала |
находим |
|
|
|
|
|
С — С {S) = C (Sr+U . . . . 5r+s) |
|
|||
из условия |
абсолютного |
максимума |
функции |
(4.86) |
|
в пространстве |
всех точек |
С = (СЬ |
Сг) при |
задан |
|
ных S, а затем |
находим |
|
|
|
|
|
|
Sr+j, . . . , Sr+s |
|
|
|
из условия абсолютного минимума функции |
|
||||
|
|
L { H t (C(S), 5)} |
|
(4.87) |
|
в пространстве всех точек S(Sr+ l, . .. , |
Sr+s). Как видно, |
форма Я (С, S) представляет обычную форму аппрокси мирующего гамильтониана для гамильтониана Я из
(4.57). В отличие от |
формы НТ(С, S ), зависящей от |
|||
(2r + S) комплексных параметров, |
Я (С, S) зависит лишь |
|||
от г + s комплексных параметров. Возвращаясь |
к соот |
|||
ношению (4.73), можем записать его также в виде |
||||
lim fv (Я) = |
min max f |
{H (С, 5)}. |
(4.88) |
|
Г-»оо |
S |
с |
|
|
Перейдем в заключение к вопросу о построении «гамиль тониана с источниками» для определения квазисредних.
Возьмем, как и в главе 3
Гг = Я + 2К ^ g a Ta (Ja |
Ca) (Ja — Ca) + |
a=l |
|
+ 2K S |
gara(fa - S a)(/a ~ t h (4+9) |
a = r+ l |
|
где ra — фиксированные |
параметры, для которых |
0 < т а < 1 , |
a = 1, .. ., г + 5. |
Ввиду (4.81) ясно, что Гг из (4.89) совпадает с гамиль тонианом (4.68), и потому для него справедливы не равенства (4.67). Имеем далее
г т= Я (С, S) + |
21/ 2 |
ga (l + Ta)(/a - C |
a) i t |
~ C a) - |
|
a=l |
|
|
|
- 2 V |
r+s |
_ |
+ |
л |
2 |
g a ( l - t e) (/a - S e) ( /a - S a). (4.90) |
|||
|
a=r+l |
|
|
|
160
Таким |
образом, |
Гт приводится |
к |
виду |
(1.14), (1.15), |
||||||
в котором |
положено: |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
г а = |
Н(С, |
|
S), |
|
|
|
|
Са = |
Са) |
Ga = ~:2ga(\ + т а) |
|
(а = |
1, |
. . ., г), |
|
||||
Са |
Sa, |
Ga |
|
2ga (1 |
та) |
(и |
г -f- 1, |
. . •, |
г -J- s). |
||
Из неравенства |
(4.67) следует, |
что |
|
|
|
|
|||||
|
|
( 2 |
I Ga I (Ja - |
Ca) ( I |
- |
Ca))r |
< |
t v, |
|
||
где |
|
a=l |
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
то |
Y -> OO |
|
|
|
||
равномерно по 0 в интервале |
(0 < |
0 |
0O). Как видно, |
||||||||
пункт |
3 условия |
1 § 1 |
главы |
|
1 выполнен. |
Справед |
ливость остальных пунктов условий 1, Г (§ 7 главы 2) тривиально вытекает из условий 1), 3), 2) настоящего параграфа.
Мы можем, таким образом, применить к рассматри ваемому случаю предельные теоремы глав 1, 2 и полу чить для квазисредних те же результаты, что и в главе 3.
Г л а в а 5
О МЕТОДЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ КОРРЕЛЯЦИОННЫХ ФУНКЦИЙ
В заключение остановимся еще на одном подходе [59] вычисления квазисредних для некоторых модельных систем, который не предполагает дополнения основной системы членами с «источниками», т. е. предложим подход, отличный от методов расчета квазисредних, рассмотренных в главах 1—4. Такая методика вычис ления квазисредних, как будет показано, является вполне реальной. Предлагаются примеры вычисления квазисредних.
§1. Общая постановка задачи
Вряде работ [38, 40] мы рассмотрели так называе мые модельные задачи статистической физики, допуска
ющие |
асимптотически точное решение (при |
1 /-> о о , |
||
где V — объем |
системы). При этом |
асимптотически |
||
точные выражения были получены не |
только |
для сво |
||
бодной |
энергии, |
но и для функций Грина и многовре |
менных корреляционных функций. Существенно отме тить, что исследование проводилось на математическом уровне и для установления факта асимптотической близости была построена специальная мажорационная техника.
При исследовании функций Грина и многовременных корреляционных функций нам пришлось воспользовать ся понятием квазисредних и ввести в рассматриваемый гамильтониан так называемые члены с источниками, которые устремлялись к нулю после проведения пре дельного перехода V —>оо,
162
Поясним сказанное на одном из простейших при меров изученных нами модельных систем — на системе, характеризуемой гамильтонианом типа БК.Ш:
|
+ |
|
|
|
|
H = |
T — V ~ , |
T = y^Tfdfaf, |
L = ~ S \ x fa_faf. (5.1) |
||
|
|
f |
|
f |
|
Здесь af, ctf — ферми-операторы, |
V — объем |
системы, |
|||
f = |
(p, a) — совокупность импульса |
p и спина ст, им |
|||
пульс принимает |
обычные |
квазидискретные |
значения, |
||
r f = |
п2 |
|
потенциал. На Xf наложе |
||
^ —р, р — химическим |
ны некоторые весьма общие условия, обеспечивающие достаточно быстрое убывание Xf при р -> оо. Если
составить для гамильтониана (5.1) уравнения движения
|
daf |
+ |
(5.2) |
|
i-~jj- — Tfaf — ct-fLXf, |
||
то из |
определения L |
нетрудно заметить, что операторы |
|
+ |
коммутируют с нашими операторами |
+ |
|
L, L |
af с точ |
ностью до величин порядка 1/V. Поэтому, казалось бы, естественно предположить, что оператор L «есть почти» с-число. Но в таком случае (£)я — С, где через ( . . . ) я обозначено обычное среднее по гамильтониану Н:
, V Sp(...e"/0)
Spe^0 •
Однако ввиду того, что гамильтониан Н является ин вариантным по отношению к градиентным преобразо ваниям
ащ-*е'фа? (ср = const),
легко видеть, что все (a_faf)w = 0, так что и (L)H~ О,
и выходит, что нельзя сам оператор L даже «прибли женно» считать с-числом. Для того чтобы избавиться от этой трудности, мы воспользовались понятием ква зисредних и ввели в гамильтониан члены с источника ми, рассмотрев вместо Н гамильтониан:
Г = H - r V ( L + L) (г > 0). |
(5.3) |
Квазисредние по Н мы определили как обычные сред ние по гамильтониану Г, в которых г —>0 совершается
163
после предельного перехода 17->оо. Тогда нам удалось строго доказать, что при любом г > О
((L — С) (L — С))г —>0 при V —> сю,
где С — некоторая положительная величина. Взяв вме сте с точными уравнениями движения (5.2) «прибли женные уравнения» движения
daf |
+ |
(5.4) |
i - j f = |
Tfaf — a-fC I f , |
|
которые, кстати, соответствуют гамильтониану |
|
|
Н (С) = Т - |
\ (CL + CL - С2), |
(5.5) |
называемому нами «аппроксимирующим» гамильтониа ном, нам удалось с помощью специально разработанной мажорационной техники доказать, что корреляционные функции, составленные из произведения ферми-опера- торов, построенные на основе (5.3), асимптотически близки к корреляционным функциям, построенным на основе гамильтониана (5.5) в смысле квазисредних, т. е. сначала совершается предельный переход F->oo, а затем г —>0. В результате были получены мажорационные оценки для разности корреляционных функций, построенных на основе гамильтонианов (5.1), (5.5).
Соответствующие оценки приближения для корреля ционных функций и функций Грина при V -> °о были неравномерны по отношению к г -> 0, и поэтому весьма существенным был порядок предельных переходов сна
чала |
Г->оо, а затем г —> 0. Это как раз и соответство |
вало |
определению квазисредних [42]. |
Возникает, однако, вопрос, как определить квази |
|
средние для данного гамильтониана, не вводя членов |
с источниками, поскольку квазисредние с физической точки зрения характеризуют рассматриваемую систему и введение источников в каком-то смысле является искусственным приемом, нарушающим инвариантные
свойства |
системы. Такая программа определения квази |
|
средних, |
как мы увидим, является вполне |
реальной, |
хотя мажорационные оценки становятся при |
этом су |
|
щественно более сложными. |
|
|
Дело |
в том, что в этом случае мы не можем дека- |
|
зать, что |
+ |
|
выражение {{L ~ C ) ( L — С))н — малая вели |
164