Файл: Боголюбов, Н. Н. Метод исследования модельных гамильтонианов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2024
Просмотров: 83
Скачиваний: 0
Таким образом, функции (/), стоящие в правых частях (1.9), в которых положено
v = О, С = С(0),
и будут представлять соответствующие квазисредние
для гамильтониана |
Н. |
|
Отметим, что в наших доказательствах наиболее |
||
сложным было установление соотношений |
|
|
( .. .)г — ( .. .) г —> 0 при У-»со |
(1.9а) |
|
1 |
1 а |
|
для бинарных выражений указанного выше типа. Для их доказательства нам пришлось предварительно пока зать, что
{ ( J - C ( V , v ) ) ( J - C( V, v)))v -> 0 при К— оо, (1.10)
и затем установить предельные соотношения (1.9а). Следует подчеркнуть, что вопрос об исследовании си туации с более сложными средними не решался в цити рованных работах.
К тому же доказательство свойств (1.10), (1.7) было построено на специфических особенностях гамильто ниана (1.1) и не поддавалось распространению на мо дельные гамильтонианы более общего вида.
В нашей работе [36] был построен новый метод, поз воляющий распространять вышеупоминавшиеся резуль таты на случай многовременных средних, составленных из ферми-амплитуд или полевых функций и притом для модельных гамильтонианов более сложной структуры.
Если бы мы пожелали приложить этот метод к ис
следованию |
гамильтониана |
Г, было бы целесообразно |
|||||
исходить из |
представления |
|
|
|
|
||
г = г а (С (V)) - |
2gV (J - |
С (v)) ( / - С (v)) = |
|
||||
*= т- |
4 |
S |
|
+ a- f af} - |
2gVC2— |
|
|
|
|
f |
|
|
|
|
|
где |
|
- 2 |
g V ( / - C ( v ) ) ( / - C ( v ) ) , |
(1.11) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m = 2 g b (f)(c (v )+ |
-£■). |
( 1 . 1 2) |
|||
При этом ввиду (1.7) и (1.10) |
|
|
|
||||
((/ — С (v)) (/ — С (v)))r < |
£v -> 0 |
при |
V~>oo. |
(1.13) |
34
Однако мы не будем сейчас заниматься только таким гамильтонианом.
Как будет показано в следующих главах, при гораздо более широких условиях, модельные гамильтонианы с выбранными надлежащим образом членами с источ никами можно также привести к форме подобной (1.11).
Мы приступим сейчас к рассмотрению ситуации, когда
Г = |
Га + Я„ |
(1.14) |
|
где |
|
|
|
Га = 2 Т ^ ) a f a f — у |
S |
$ (/) a - f a f + й (/) a f a - f } + |
к |
f |
f |
|
|
где |
|
|
|
К = const, |
T(f) = - ^ - — ц, |
|
|
Hi = ~ V 2 |
G „(/a — Ca)(Ja — Ca), |
|
f
Здесь суммирование no (f) идет по уже упоминавше муся «квазидискретному» множеству, которое будем называть множеством Фу.
Эту модельную систему будем рассматривать при следующих условиях, которые будем называть усло виями 1.
1. |
Функции Xa(f), Q (/) определены и ограничены во |
всем |
пространстве Ф точек f = (p, ст). |
2. |
Ряд |
2а Ю Л М / ) \2=P( f ) *)
сходится равномерно в Ф и представляемая им функ ция P(f) удовлетворяет неравенствам
P ( f)< Afj = const, у- ^ P ( f ) ^ M 2 = const.
f |
|
|
3. Выполняется неравенство |
|
|
( 2 | G a |(/a - C J ( / a - C |
a)\ |
< e K, |
' a |
' |
Г |
*) a — принимает целые значения (неограниченное суммирова ние по а).
2' |
35 |
причем
ev —.>0 при F->oo.
4. Функция Q(f) и постоянные Са удовлетворяют
неравенствам |
|
|
|
% \ G a \ ' \ Ca \2^ M c. |
|
f |
а |
|
5. Функции Аа (/), |
Q (/) антисимметричны по отноше |
|
нию к отражению *) |
|
|
K ( - f ) = - K ( f ) , |
= |
( 1 < а < о о ) . |
При наличии этих условий докажем ряд теорем об асимп тотической близости средних, взятых соответственно по гамильтонианам Г и Га.
В следующих главах мы будем приводить исследуе мые модельные гамильтонианы к виду (1,14), (1.15) и, как только мы установим справедливость условий (1), мы тем самым сможем воспользоваться теоремами,
кдоказательству которых сейчас и приступим.
§2. Уравнения движения и вспомогательные операторные неравенства
Прежде всего обратимся к уравнениям движения для модельного гамильтониана Г. Имеем
da
а}Г — Га
dt
Т (f)af — Q (/) a_f - Y i GaK ( f ) a - {(Ja - C a). (1.16)
*) Это последнее условие не является, по существу, ограни чительным. Всякая сумма вида
^ FH) а л . , |
Ц Н О в . А |
|
f |
f |
|
всегда может быть приведена к форме |
|
|
n f ) - F ( - f ) |
F( f ) - F ( - f) |
|
f |
f |
a _ f a f , |
|
||
в которой коэффициентная функция |
F (f) — |
F (— f) |
— —— |
— — уже является |
антисимметричной по отношению к отражению / -> — /.
36
Производя сопряжение и заменив f-> — найдем также
+
i % f = - Т (/) a . f- Q (f) af—V Gai a(/) (/„ - Ca) af. (1.17)
a
Как видно, два первых члена в правых частях этих уравнений происходят от так называемого аппроксими рующего гамильтониана Га. Но этот гамильтониан можно диагонализовать посредством канонического и — ^-преобразования
af = u(f)a,f — v(f) a_f, |
a_f = |
и (/) a_f + v (/) ah |
(1.18) |
||
в котором положено |
|
|
|
|
|
„(Я |
1 |
|
|
|
|
|
/ 2 у |
' |
Е (/) |
|
|
|
К 2 |
| О (/) I |
_ |
I M . |
(1.19) |
|
У ‘ |
Е (/) |
|
E ( f ) = V T 2(f) + \Q(f) I2.
В результате этот гамильтониан приводится к виду
2 Е (/) afaf + const.
Выражая «новые» |
ферми-амплитуды |
через «ста |
рые» af, получим, например, |
|
|
af = |
u(f) af -f v(f) a_f. |
|
Отсюда, учитывая уравнения (1.16), (1.17), будем иметь
i ^ L |
= |
E(f)af + Rf, |
(1.20) |
|
где |
|
|
|
|
Rt = - u ( f ) |
R{fl)- v ( f ) |
Rf \ |
|
|
R(y = 2 |
GaK(f) |
— Ca), |
(1.21) |
|
2 |
G A (/)(/a - C o )a ,. |
|
37
Нам следует иметь также в виду сопряженное |
урав |
|||
нение |
+ |
+ |
+ |
|
|
|
|||
|
da, |
(1-22) |
||
в котором |
— i - a r = E (f)af + Rf> |
|||
|
|
|
|
|
|
R{P — |
(/) (/a |
Ca) a_f, |
(1.23) |
'a
№ = I i G aK( f ) af (Ja- C a).
a
Поскольку нашей целью является сравнение различных величин для гамильтонианов Г и Га, нам естественно
надо будет как-то оценить асимптотическую малость
+
«поправочных членов» Rf, Rf, для чего придется прежде
всего установить ряд операторных неравенств. Покажем, в частности, что
|
( 2 */Л/) ( 2 -Ц -) < ( 2 |
\х, I2) ( 2 |
А , Ц |
, (1.24) |
||||
где Xj — комплексные |
числа, а Лу— операторы. Имеем |
|||||||
действительно: |
|
|
|
|
|
|
||
|
xi^-ij |
xi^-^j = |
xjxkAjAk — |
|
|
|||
|
|
|
|
|
~2 ^jt{xixkAjAj{ -j- XfcX/AkAj}. |
|||
Ho |
|
|
|
|
/. к |
|
|
|
|
* |
* |
|
+ |
+ |
|
|
|
|
|
|
0, |
|
||||
t . |
e . |
(xkAj — xtAk) (xkAj — |
xiAk) > |
|
||||
+ |
* |
+ |
* |
+ |
|
+ |
||
|
» |
, |
||||||
|
xkxkAjAj -f- XjXjAkAk ^ |
XkXjAbAj + |
Х/Х^Л/Л^. |
|||||
Следовательно, |
|
|
|
|
|
|
||
5 |
xi^l ^ |
x!^i ^ |
~2 2 |
{ I xk ? AjAj + | Xj I2 AkAk} = |
||||
i |
i |
|
k, i |
|
|
|
|
|
что мы и хотели доказать. |
|
|
к |
1 |
||||
|
|
|
|
38