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QFT

量子场论学习笔记

相对论量子力学的困难和局限性

固定粒子数的相对论性量子力学三大困难

1)负能解问题:导致任意低的基态,没有稳定真空
2)负几率问题:
$$\psi(x)$$
不正定(必须放弃波函数的几率解释)
3)破坏因果性

K-G方程

连续性方程:
$$\frac{\partial \rho}{\partial t} + \nabla \cdot \vec{\jmath}=0$$
$$\rho=NIm(\phi^{}\frac{\partial}{\partial t})$$
$$\vec{\jmath}=Nc^{2}Im(\phi^{
} \nabla \phi)$$
其中$\rho$不正定(KG方程包含时间的二阶导)

Dirac方程

连续性方程
$$\partial_{t} \rho +\nabla \cdot \vec{\jmath}=0$$
$$\rho=\phi^{\dagger} \phi $$
$$\vec{\jmath}=c\phi^{\dagger} \vec{\alpha} \phi$$
其中
$$\rho=\mid \phi_{1}\mid ^{2}+ \dots +|\phi_{4}|^{2}$$
大于零,克服了负几率问题
能量
$$E=\pm \sqrt{p^{2}c^{2}+m^{2}c^{4}}$$
存在负能解,Dirac解释为Dirac sea,预言了反粒子,提出空穴的概念
两个方程关于氢原子能级的解均能计算到精细结构,但是角动量存在差别
Dirac方程语言了电子的磁矩
$$\mu=\frac{e \hbar}{2mc}$$

Dirac 方程的困难

电子的反常磁矩
兰姆位移

因果性讨论

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