Variational two-particle wave equation in scalar quantum field theory

Abstract

We study two-particle systems in a model quantum field theory, in which scalar particles of different mass interact via a mediating scalar field. The Lagrangian of the model is reformulated using covariant Green's functions to solve for the mediating field in terms of the particle fields. This results in a Hamiltonian in which the mediating-field propagator appears directly in the interaction term. The variational method, with a simple Fock-state trial state, is used to derive a relativistic momentum-space two-particle wave equation. Non-relativistic and one-particle limits of the equation are determined and discussed brieflyМи вивчаємо двочастинкові системи в модельній квантовій теорії поля, в якій скалярні частинки різної маси взаємодіють через посередкове скалярне поле. Використовуючи коваріантні функції Ґріна для розв’язку посередкового поля в термінах частинкових полів, переформульовано ляґранжіян моделі. В результаті в гамільтоніяні виникає пропагатор посередкового поля прямо в члені, який описує взаємодію. Варіяційна метода з простим пробним фоковим станом використовується для того, щоб вивести релятивістичне двочастинкове хвильове рівняння в імпульс-просторі. Одержуються і обговорюються нерелятивістичні і одночастинкові границі цього рівняння.