자외선 발산
Ultraviolet divergence |
물리학에서 자외선 발산 또는 UV 발산이란, 예를 들어 파인만 도표와 같은 일체형이 한없는 에너지를 가진 물체의 기여로 인해, 또는, 극소 거리에서의 물리적 현상으로 인해 균등하게 분산되는 상황을 말한다.
개요
무한의 결과는 비물리적이기 때문에 자외선 분진은 섭동적 형식주의에 내재된 비물리적 효과를 제거하기 위해 특별한 치료가 필요한 경우가 많다.특히 자외선 분진은 규칙화, 중성화 등으로 제거할 수 있는 경우가 많다.자외선 분진의 성공적인 분해능은 자외선 완성으로 알려져 있다.그것들을 제거할 수 없다면, 그것들은 그 이론이 매우 짧은 거리에서 동요적으로 잘 정의되어 있지 않다는 것을 암시한다.
그 이름은 그러한 다양성의 가장 초기 사례인 "초자외선 재해"에서 유래한 것으로, 흑체 방사선을 이해하면서 처음 마주쳤다.19세기 말 고전물리학에 따르면, 어떤 특정한 파장에서 방출되는 빛의 형태로 방출되는 방사선의 양은 파장의 감소와 함께 증가해야 한다. 특히, 적외선보다 흑체 라디에이터에서 방출되는 자외선이 상당히 더 많아야 한다.측정 결과, 최대 에너지가 중간 파장에서 방출되어 고전 역학의 실패를 암시하는 등, 그 반대의 결과가 나타났다.이 문제는 결국 양자역학의 발전으로 이어졌다.
원래의 자외선 대재앙의 성공적인 해결은 다른 자외선 분산 문제에 대한 해결책의 추구를 촉발시켰다.전자석의 비슷한 문제도 리노말화 집단을 이용해 양자장 이론을 적용해 양자전기역학(QED)의 성공적인 창조를 이끌어내면서 리처드 파인만에 의해 해결됐다. 비슷한 기법이 입자물리학의 표준모델로 이어졌다.자외선 분진은 초대칭과 같은 새로운 물리 이론을 탐구하는 데 있어 중요한 특징으로 남아 있다.
섭동 이론에서의 확산
J.D. 비요르켄과 시드니 드렐은[1] 파동 방정식을 만족시키는 고전적인 분야에 대한 정량화 절차의 적용으로부터 근현대의 입자의 양자 산란 이론이 성장했다는 사실에 대해 언급하면서 오늘날에도 여전히 1965년만큼 관련성이 있는 그러한 절차에 대한 다음과 같은 사실들을 지적했다.
첫째는 우리가 차파 전파 이론을 가지고 이끌게 된다는 것이다.필드 함수는 연속 매개변수 x와 t의 연속적인 함수로서, 지점 x에서 필드의 변화는 지점 x에 극히 가까운 필드의 특성에 의해 결정된다. 대부분의 파형 필드(예를 들어 음파와 문자열 및 막의 진동)에서 그러한 설명은 유효한 f.또는 매질의 세분성을 측정하는 특성 길이보다 더 큰 거리.더 작은 거리에서 이 이론들은 심오한 방식으로 수정된다.전자기장은 주목할 만한 예외다.실제로, 특수 상대성 이론이 기계론적 해석의 필요성을 없앨 때까지 물리학자들은 방사선장에 대한 그러한 기계적인 설명에 대한 증거를 발견하기 위해 많은 노력을 기울였다.광파를 전파하는 "이더"의 요건이 버려진 후, 전자의 관측된 파동 특성이 새로운 분야의 도입을 시사했을 때, 이 같은 생각을 받아들이는 데 상당한 어려움이 있었다.실제로 전자파의 기초가 되는 에테르에 대한 증거는 없다.그러나 "큰" 거리(즉, 원자 길이 ≈10 −8 cm)에서 성공한 파동 설명이 무한정 더 작은 크기(예를 들어 핵 길이 lengths10 −13 cm 이하)의 거리까지 확장될 수 있다고 가정하는 것은 현재 실험 지식의 총체적이고 심오한 추정이다.상대론적 이론에서 우리는 필드 설명이 임의로 작은 시간 간격에서 정확하다는 가정이 전자 자기 에너지와 맨 전하를 위한 상이한 표현으로 이어졌다는 것을 보았다.리노말화 이론은 이러한 발산적 난관을 피했는데, 이것은 섭동 팽창의 실패를 나타내는 것일 수도 있다.그러나, 그 다이버전스가 그 이론의 소거리 행동에서 만성 장애의 증상이라고 널리 인식되고 있다.그렇다면 우리는 왜 지역 현장 이론, 즉 파도 전파의 상이한 법칙에 의해 기술될 수 있는 분야 이론들이 그렇게 광범위하게 사용되고 받아들여졌는지를 물을지도 모른다.그들의 원조를 통해 관찰과 상당한 범위의 동의가 발견되었다는 중요한 이유를 포함하여 몇 가지 이유가 있다.그러나 가장 중요한 이유는 잔인하게 간단하다. 미분장 방정식을 피하는 이론의 설득력 있는 형태는 존재하지 않는다.
참고 항목
참조
- ^ J.D. 비요르켄, S. 드렐(1965)상대론적 양자장, 서문.맥그로힐 ISBN0-07-005494-0.
