如何將WilsonianRG和DimensionalRG聯繫起來?

如題。


謝邀,這個問題很小眾,但我覺得很值得回答。

首先,你的叫法不正確,這也是量子場論初學者的常見誤解。不過這個問題很好,我本科的時候也被困擾了兩年之久。

維數正規化(Dimensional Regularization)是一種正則化技術,不存在維數重整化(Dimensional RG)這種說法。同樣,你說的威爾遜重整化(WilsonianRG)實際上是截斷正規化(Cutoff Regularization)。這兩種都只是不同的重整化方式,其物理本質是一樣的。截斷正規化的Lamda和維數正規化的Miu都代表物理過程的能量尺度。

這兩種正規化的聯繫也可以從Callan-Symanzik方程來理解。你會發現維數正規化的時候引入的參數miu正相當於Callan-Symanzik方程里的自變數M,也就是能量尺度。詳細內容沒法在這裡多說,自己可以仔細看Srednicki或者Peskin的書相關章節,做幾個習題就明白了。

需要說明的是,不同的正規化技術可能會導致不一樣的結果。比如對於有規範不變性的理論,你用截斷正規化就沒法讓正規化和規範不變性(Ward-Takahashi恆等式)相融洽。規範理論也正是t"Hooft發明維數正規化的初衷,他在讀博士的時候用此證明了非阿貝爾規範理論的可重整性,從而拿了1997年的諾貝爾物理學獎。現在做規範理論的重整化,都用維數正規化的技術,而不用截斷。(當然,早期也有別的正規化技術,比如Pauli-Villars正規化,但這個太繁瑣。)


RG流作為參數的標度變換關係是唯一的。不同的正規化方案給出的是RG流的不同參數化。

換句話說,哪個參量(維度正規化里的參數和wilson的截斷並不是同一個量)作為「標度」其實不重要,重要的是保證格林函數(量子作用量)不變的參數變換關係本身。

這個思路從格林函數滿足的運動方程來看是很自然的:考慮正規化後的理論,在非相互作用體系(或者樹圖近似下)里,格林函數滿足線性運動方程,標度變換可以用量綱分析簡單得到;而在相互作用體系里,格林函數滿足高度非線性方程,量綱分析做不下去,圈圖修正就自然「湧現」出來了。


對 @李星河 的回答做一點微小的補充:

事實上,雖然從現在的教科書上看不到影響,但確實有人提過 "Dimensional Renormalization" 這個概念。比如:Breitenlohner, P., Maison, D. (1977). Dimensional renormalization and the action principle. Communications in Mathematical Physics, 52(1), 11-38.

在他們的文章里,經過 Dimensional Regularization 的振幅還需繼續進行重整化操作以剪除掉奇點。他們定義了幾條關於 Lagrangian 的方程,並提出了一種剪除方案使的這些方程仍被保持。後者即被稱為 Dimensional Renormailzation. 在他們的文字描述中,是希望剪除掉的部分直接對應於奇點的,有些像 MS 的目標,但我沒有讀懂他們具體的證明。


大噴菇來支持一下小噴菇~


從EFT角度下自然地這兩種是一種辦法吧


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