读书笔记——弯曲时空量子场论

我们今天开始仔细的读一本书,对弯曲时空量子场论进行系统的学习。我们用的书是:

第一章是Introduction,我们就从第二章开始。
第二章 Minkovski时空中的量子场论
本章中我们介绍平直时空中的量子场论,熟悉和了解基础的符号和规则。
2.1 标量场
考虑一个n维Minkovski时空中的标量场,它满足K-G方程:

其中方程中:

这里的eta是Minkovski时空的度规张量。m是标量场的质量。
我们可以根据Lagrangian密度构建作用量,并利用最小作用量原理获得这个K-G方程。
求解K-G方程得到一个平面波的通解:

其中

这是一个离散的k分量(注意求和)。这个解是时间t的正频(注意正频和负频的定义),并且是时间偏导算符的本征态。
定义标量场的内积,并且根据这个模式解的正交归一性,我们就可以得到:

在一个(n-1)维腔中我们可以对这个K模式进行求和,注意维度的k要标记清楚。通过将这个腔扩展到无限大,就可以将将求和改为积分。