勵志

勵志人生知識庫

重整化群

重整化群是一個在理論物理中廣泛使用的數學工具,主要用於研究物理系統在不同長度標度下的變化。它在粒子物理凝聚態物理等多個領域都有重要套用。

重整化群的基本原理是基於標度變換,這種變換在數學上表現為標度不變性共形不變性,這兩個概念都與自相似性有關。在一個給定的標度下,系統在更小的標度下可以看作是自相似的,但是描述系統的參量值卻不同。這些參量可以是耦合常數、質量、電荷等。

重整化群理論的一個重要套用是處理量子場論中的紫外發散問題。例如,在量子電動力學中,微擾論方法計算的物理量(如電子散射率)會導致紫外發散,即積分結果的係數趨向於正或負無窮大。為了解決這一問題,重整化方法被引入,通過引入重整化群的概念,可以將這些發散的係數與人為設定的截斷參數分離,從而得到與截斷參數無關的物理結果。

重整化群理論可以分為動量空間重整化群和實空間重整化群兩大類。動量空間重整化群主要用於處理動量空間的物理問題,而實空間重整化群則用於處理實際空間中的物理問題。這兩種方法都可以用來研究相變、臨界現象、分形等。

重整化群計算方法通常包括以下幾個步驟:選擇和劃分基本元胞以便進行標度變換;定義權重函式和求出重整化群變換公式;確定重整化群變換的不動點;計算臨界指數或分維數。這些步驟共同構成了重整化群理論的核心。