S行列の理論


S-matrix_theory

S行列理論は、素粒子物理学の基本原理として局所場の量子論を置き換える提案でした。
S行列の抽象的な数学的特性に置き換えることで、空間と時間の概念を回避しました。S -マトリックス理論、Sの-マトリックスは、時間スライスに対応する中間ステップに分解することなく、一の工程で無限の未来に無限の過去に関する。
このプログラムは、強い結合でのゼロ相互作用現象に悩まされていた場の量子論のもっともらしい代替物であったため、1960年代に非常に影響力がありました。強い相互作用に適用され、それは弦理論の発展につながりました。
S行列理論は、量子色力学が場の理論の枠組み内で強い相互作用の問題を解決することが認められたため、1970年代に物理学者によってほとんど放棄されました。しかし、弦理論を装って、S行列理論は依然として量子重力の問題に対する一般的なアプローチです。
S -マトリックス理論はに関連しているホログラフィック原理とAdS / CFT対応のフラットスペースの制限によって。AdS空間におけるS行列関係の類似物は、境界共形理論です。
理論の最も永続的な遺産は弦理論です。他の注目すべき成果は、Froissartバウンドとポメロンの予測です。

コンテンツ
1 歴史
2 基本原則
3 ブートストラップモデル
4 レッジェ理論
5 も参照してください
6 ノート
7 参考文献

歴史
S行列理論は、ジョン・アーチボルド・ウィーラーが1937年にS行列を導入した後、1943年にヴェルナーハイゼンベルクによって粒子相互作用の原理として提案されました。
それによって大きく開発されたジェフリー・チュー、スティーブン・フラウツシー、スタンリー・マンデルスタム、ブラディミール・グリボブ、およびトゥーリオ・レッジェ。理論のいくつかの側面は、ソビエト連邦のレフ・ランダウと米国のマレー・ゲルマンによって推進されました。

基本原則
基本原則は次のとおりです。
相対性理論:S行列はポアンカレ群を表しています。
ユニタリー性: †= 1
{SS ^ { dagger} = 1}

 ;
分析性:積分関係と特異性条件。
基本的な分析の原則は、第1種の分析とも呼ばれ、完全に列挙されることはありませんでしたが、
交差:反粒子散乱の振幅は、粒子散乱振幅の解析接続です。
分散関係:S行列の値は、同じ値の虚数部の内部エネルギー変数の積分によって計算できます。
因果条件:S行列の特異点は、未来が過去に影響を与えない方法でのみ発生する可能性があります(クラマース・クローニッヒの関係によって動機付けられています)
ランダウアーの原理:S行列の特異点は、物理粒子の生成しきい値に対応します。
これらの原則は、場の理論における微視的な因果関係の概念、場の演算子が各時空点に存在するという考え、および空間のように分離された演算子が互いに通勤するという考えを置き換えることでした。

ブートストラップモデル
ブートストラップモデル
基本原理は、フィールド理論によって自動的に満たされるため、一般的すぎて直接適用できませんでした。そのため、現実の世界に適用するために、追加の原則が追加されました。
これが行われた現象論的な方法は、実験データを取得し、分散関係を使用して新しい制限を計算することでした。これにより、いくつかの粒子が発見され、パイ中間子と核子の相互作用のパラメーター化が成功しました。
時空の解釈がない結果の方程式は理解と解決が非常に困難であったため、このパスはほとんど放棄されました。

レッジェ理論
レッジェ理論
レッジェ理論仮説の背後にある原理(第2種の分析性またはブートストラップ原理とも呼ばれます)は、強く相互作用するすべての粒子がレッジェ軌道上にあるというものです。これは、すべてのハドロンが複合粒子であるという決定的な兆候と考えられていましたが、S行列の理論では、それらは基本的な構成要素で構成されているとは考えられ
レッジェ理論の仮説は、ブートストラップの原理に基づいて、弦理論の構築を可能にしました。追加の仮定は、レッジェ軌道上の安定した粒子から始まり、摂動系列のループごとに相互作用を追加した狭い共鳴近似でした。
弦理論は、しばらくしてファインマン経路積分解釈を与えられました。この場合の経路積分は、粒子経路の合計の類似物であり、フィールド構成の合計の類似物ではありません。ファインマンは主にローレンツの不変性とユニタリー性を使用してプロパゲーターと相互作用規則を導出したため、ファインマンの元の経路積分による場の理論の定式化も局所場をほとんど必要としませんでした。

も参照してください
ランダウ極
レッジェ軌道
ブートストラップモデル
ポメロン
双対共鳴モデル
弦理論の歴史

ノート
^ Giddings、Steven B.(1999-10-04)。「境界S行列と共形場理論辞書への反ドジッター空間」。物理的レビューレター。83(14):2707–2710。arXiv:hep-th / 9903048。土井:10.1103 /physrevlett.83.2707。ISSN  0031から9007まで。
^ ハイゼンベルク、W。(1943年)。「DiebeobachtbarenGrößeninderTheoriederElementarteilchen」。ZeitschriftfürPhysik(ドイツ語)。シュプリンガーサイエンスアンドビジネスメディアLLC。120(7–10):513–538。土井:10.1007 / bf01329800。ISSN 1434から6001まで。S2CID 120706757。
  
^ ホイーラー、ジョンA.(1937-12-01)。「共鳴グループ構造の方法による軽い原子核の数学的記述について」。フィジカルレビュー。アメリカ物理学会(APS)。52(11):1107–1122。土井:10.1103 /physrev.52.1107。ISSN 0031-899X。
^ ランダウ、LD(1959)。「場の量子論における頂点部分の解析的性質について」。原子核物理学。エルゼビアBV。13(1):181–192。土井:10.1016 / 0029-5582(59)90154-3。ISSN 0029から5582まで。
^ Yuri V. Kovchegov、Eugene Levin、 Quantum Chromodynamics at High Energy、ケンブリッジ大学出版局、2012年、p。313。

参考文献
Steven Frautschi、Regge Poles and S -matrix Theory、ニューヨーク:WA Benjamin、Inc.、1963年。”