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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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