Tgas Heri Renormalization Group

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    1/83

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    2/83

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    3/83

    where J = e/kT and hH/kT. Assume the model has acritical point at T = Tc

    corresponding to a critical coupling Jc. Let

    The partition function for N spins is

    Dimana

    being the free energy.

    Since the coupling constants J and h are

    dimensionless, the unit of length is set by the latticespacing (which does not actually appear in the

    Hamiltonian). For example, the correlation function T(i,

    j) refers only to site numbers i and j, the "distance"

    between sites i and j being defined as the number of

    lattice spacings between the sites along a minimal path.

    Now divide the lattice into blocks of size bd, and define

    the block spin s' = +1 of a given block as some sort ofaverage of the spins contained in the block. For example,

    we can use the "majority rule," s' = +1, if the majority of

    the spins in the block is +. In case of a tie, we arbitrarily

    define s' = s, where st is a particular spin, say the one at

    the upper left corner of the block. Denoting by S the sum

    of all spins in the block, we have

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    4/83

    Dimana J = /Kt dan h = H/Kt dan Asumsikanmodel memiliki titik kritis pada T=Tc sesuai dengan Jc

    kopling kritis. Membiarkan

    Fungsi partisi untuk berputar N adalah

    Dimana

    menjadi energi bebas.

    Karena konstanta kopling J dan h adalah berdimensi,

    satuan panjang adalahditetapkan oleh jarak kisi (yangtidak benar-benar muncul di Hamiltonian).Misalnya,

    fungsi korelasi T (i, j) mengacu hanya untuk nomor yang

    situs i dan j,"jarak" antara situs i dan j didefinisikan

    sebagai jumlah kisi jarak antara lokasi di sepanjang jalan

    minimal. Sekarang membagi kisi menjadi blok bd

    ukuran, dan mendefinisikan spin blok 's = +1 dari suatu

    blok tertentu sebagai semacam rata dari spin yang

    terkandung dalam memblokir. Sebagai contoh, kita dapat

    menggunakan "kekuasaan mayoritas," 's = +1, jika

    mayoritas berputar dalam blok +. Dalam kasus dasi, kita

    sewenang-wenang mendefinisikan 's = s , dimana st

    adalah spin tertentu, misalnya yang di sudut kiri atas dari

    blok. yang menunjukkan dengan S jumlah semua

    berputar di blok tersebut, kita harus

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    5/83

    After one block-spin transformation, the number of spins

    in the system is reduced by a factor b~d:

    The new lattice spacing is increased 6-fold, which means

    that the unit of length is automatically increased by a

    factor b. For example, if the site spins are correlated over

    n lattice spacings, the block spins are correlated over n/b

    lattice spacings. The process is illustrated in Fig. 18.1.

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    6/83

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    7/83

    Fig. 18.1 Block-spin transformation:

    averaging the spins in a block, and then

    rescaling the lattice to the original size. Inmore than one dimension, the indirect

    interaction between B and C gives rise to next-

    to-nearest-neighbor interactions of the block

    spins.

    Kadanoff assumes that sufficiently close to the critical

    point one can describe the system by a block-spin

    Hamiltonian, which again contains only nearest-neighbor interactions:

    The partition function of the block-spin system is thus

    Note that the free energy g is the same function

    as in (18.3), because by assumption E' is the same

    function as E, except for the values of the couplingconstants.

    Kadanoff now argues that the block-spin system

    is merely another way of describing the original system,

    and hence we must have QN. = QN. Using A8.5) one

    can write

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    8/83

    Gambar. 18,1 Blok-spin transformasi:

    rata-rata berputar dalam blok, dan kemudian

    rescaling kisi ke ukuran aslinya. Dalam lebih

    dari satu dimensi, interaksi langsung antara B

    dan C menimbulkan depan-ke-tetangga

    terdekat-interaksi dari spin blok.

    Kadanoff mengasumsikan bahwa cukup dekat

    dengan titik kritis seseorang dapat menggambarkan

    sistem dengan blok-spin Hamilton, yang lagi-lagi hanya

    berisi terdekat tetangga interaksi:

    Fungsi partisi dari sistem blok-spin sehingga

    Perhatikan bahwa g energi bebas adalah fungsi

    yang sama seperti pada (18.3), karena dengan asumsi E

    'adalah fungsi yang sama dengan E, kecuali untuk nilai-

    nilai kopling konstanta.

    Kadanoff sekarang berpendapat bahwa sistem blok-

    spin hanyalah cara lain untuk menggambarkan sistem

    yang asli, dan karenanya kita harus memiliki QN. = QN.

    Menggunakan (18.5) seseorang dapat menulis

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    9/83

    Now assume

    Then

    which is the homogeneity rule (16.55). We have alreadyseen how it leads to Widom's scaling form. Kadanoffs

    ideas have great heuristic value, but do not lead to a

    calcula- tional scheme. There are simply too many ad

    hoc assumptions, some of them clearly wrong. For

    example, block spins generally have more complicated

    interac- tions than just nearest neighbor. One can see this

    in the two-dimensional case illustrated in Fig. 18.1. The

    sites B and C both interact with A. Thus one expects that

    the block to which B belongs interacts with the block to

    which C belongs, giving rise to next-to-nearest-neighbor

    interactions.

    18.2 THE ONE-DIMENSIONAL ISING MODEL

    A block-spin transformation in one dimension preserves

    the nearest-neighbor nature of the interactions, as onecan see by inspecting Fig. 18.2. Unfortunately the model

    does not have a critical point, so that its pedagogical

    value is somewhat limited. Nevertheless we have here

    the only case in which a block-spin transformation can

    be carried out analytically. It is worth examining for that

    alone.

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    10/83

    Sekarang diasumsikan

    Kemudian

    yang merupakan aturan homogenitas A6.55). Kitatelah melihat bagaimana hal itu mengarah ke Widom

    yang scaling bentuk. Kadanoffs ide memiliki nilai

    heuristik yang besar, tetapi tidak mengarah pada

    perhitungan yang skema nasional. Ada terlalu banyak ad

    hoc asumsi, beberapa dari mereka jelas salah. Misalnya,

    berputar blok umumnya memiliki interaksi yang lebih

    rumit tions dari sekedar tetangga terdekat. Satu dapatmelihat ini dalam kasus dua dimensi diilustrasikan pada

    Gambar. 18,1. B dan C kedua situs berinteraksi dengan

    A. Jadi kita mengharapkan bahwa blok yang B milik

    berinteraksi dengan blok C yang berasal, sehingga

    menimbulkan depan-ke-tetangga terdekat-interaksi.

    18.2 MODEL ISING SATU-DIMENSI

    Sebuah transformasi blok-spin dalam satu dimensimempertahankan terdekat-tetangga sifat interaksi, seperti

    yang terlihat dengan memeriksa Gambar. 18,2.

    Sayangnya model tidak memiliki titik kritis, sehingga

    nilai pedagogis adalah agak terbatas. Namun kita miliki

    di sini satu-satunya kasus di mana suatu blok-spin

    transformasi dapat dilakukan secara analitis. Perlu

    memeriksa untuk itu saja.

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    11/83

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    12/83

    Gambar. 18,2 Blok-spin transformasi dalam

    satu dimensi. Itu blok berputar hanya memiliki

    terdekat-tetangga interaksi.

    Fungsi partisi untuk rantai N spin adalah jejak kekuatan

    dari N. Dari matriks transfer P, seperti terlihat pada

    (14.81). Jika kita ingin menggambarkan sistem dalam

    hal 2-berputar blok, fungsi partisi yang sama harus

    kembali dinyatakan sebagai melacak dari matriks

    transfer baru 'P pangkat N/2. Hal ini dicapai melalui

    sepele menulis ulang fungsi partisi:

    dimana

    Batas u dan v berasal dari kondisi J > 0 dan h > 0. yang

    pertama membatasi kita untuk kasus feromagnetik.

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    13/83

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    14/83

    Kesempatan kondisi kedua tanpa kehilangan

    umum karena model adalah invarian dalam h ---> ---h.

    Matriks transfer untuk berputar blok adalah

    Kami menuntut 'P memiliki bentuk yang sama dengan P:

    yang mendefinisikan parameter u 'dan v' dalam

    sistem blok-spin. Sebuah baru

    C parameter harus diperkenalkan, karena untukmencocokkan A8.13) dengan A8.14) membutuhkan

    pencocokan elemen matriks tiga, yang umumnya tidak

    mungkin dengan hanya dua variabel u 'dan v'. Dengan C,

    kami memiliki tiga tidak diketahui untuk memenuhi tiga

    kondisi

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    15/83

    The solution is

    The block-spin transformation can be regarded as

    a mapping (u, v) - (', f') in parameter space. By

    carrying out the block-spin transformation repeatedly, an

    initial point (u, v) in parameter space generates a

    sequence of points, which may be connected to form atrajectory. By doing this for different initial points, we

    obtain the "flow diagram" of Fig. 18.3.

    A salient feature of the mapping are the "fixed

    points"values (u, v) that remain unchanged under thetransformation:

    w = 0, v = 1 ( interaction, 0 field)

    u = 1, all v (0 interaction, any field)

    The fixed point @,1) is unstable in the sense that any

    point in its neighborhood will tend to go away from it

    under a block-spin transformation. The fixed points on

    the line u = 1 are stable. At the fixed points the

    correlation length ? is invariant under a scale change,

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    16/83

    Solusinya adalah

    Transformasi blok-spin dapat dianggap sebagai

    pemetaan (u, v) - (', F') di ruang parameter. Dengan

    melakukan transformasi blok-spin berulang kali, sebuah

    titik awal (u, v) di ruang parameter menghasilkan urutan

    poin, yang dapat dihubungkan untuk membentuklintasan. Dengan melakukan ini untuk berbagai poin

    awal, kita mendapatkan "diagram alir" Gambar. 18,3.

    Sebuah fitur menonjol dari pemetaan adalah "titik

    tetap"-nilai (u, v) yang tetap tidak berubah dalam

    transformasi:

    u = 0, v = 1 ( interaksi, 0 lapangan)

    u = 1, semua v (0 interaksi, bidang apapun)

    Titik tetap (0,1) tidak stabil dalam arti bahwa setiap titik

    di lingkungan yang akan cenderung pergi dari bawah

    transformasi blok-spin. Tetap poin pada baris u = 1

    adalah stabil. Pada titik tetap panjang korelasi? adalah

    invarian dalam perubahan skala,

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    17/83

    and therefore can only be 0 or oo. The line u = 0

    corresponds to T = 0, with ? = oo at @,1). The line u = 0

    corresponds to T = oo, with ? = 0 all along this line.Unfortunately the fixed point @,1) is inaccessible. You

    are either already there or you go away from it. This

    expresses the fact that the system has no critical point.

    Fig. 18.3 Flow diagram of one-dimensional Ising

    model, showing how the coupling constant e and

    the external field H change under successive

    block-spin transforma- tions.

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    18/83

    dan karena itu hanya bisa 0 atau oo. Garis u = 0

    sesuai dengan T, = 0 dengan = di (0,1). Jalur ini u =0 sesuai dengan T = , dengan = 0 selama ini line.Sayangnya titik tetap (0,1) tidak dapat diakses. Anda

    baik yang sudah ada atau Anda pergi jauh dari itu. Hal

    ini mengungkapkan fakta bahwa sistem tidak memiliki

    kritis titik.

    Gambar. 18,3 Aliran diagram satu-dimensi Ising,

    menunjukkan bagaimana e konstan kopling dan eksternal

    bidang H perubahan di bawah blok berturut-spin

    transformasi tions.

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    19/83

    18.3 RENORMALIZATION-GROUP

    TRANSFORMATION

    The operation of coarse-graining followed by

    rescalmg is called a "renormaliza- tion-group" (RG)

    transformation, of which the block-spin transformation

    in an Ising model is an example. We now give a formal

    and general definition of the latter. This is possible

    owing to the simplicity of the model.* But the results are

    very instructive, and the concepts illustrated in this case

    are useful in more general models.

    Consider an Ising model with N spin variables s,,

    = +1 defined on sites of a ^-dimensional cubic lattice.

    We will have to include the most general types of

    interactions, in order that a block-spin transformation,

    which may generate arbitrarily complicated interactions,

    can be described as a mapping in parameter space. To

    this end, let / denote an arbitrary set of site labels. LetSa denote the product of all spins on the sites in Ia:

    The most general Hamiltonian (in units of kT) is

    where Ka is a coupling constant for the set of

    spins in Sa, and the sum over a extends over all possible

    sets Ia. Note that

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    20/83

    18.3 RENORMALIZATION-GROUP

    TRANSFORMASI

    Pengoperasian kasar-kembang kayu diikuti oleh

    rescalmg disebut "renormaliza- tion-kelompok "(RG)

    transformasi, dimana transformasi blok-spin dalam Ising

    model contoh. Kami sekarang memberikan definisi

    formal dan umum terakhir. Hal ini karena mungkin

    untuk kesederhanaan model * Tapi. Hasilnya sangat

    instruktif, dan konsep diilustrasikan dalam hal iniberguna untuk lebih model umum. Pertimbangkan model

    Ising dengan N berputar variabel s1 = 1 didefinisikan

    pada situs dari d-dimensi kisi kubik. Kami harus

    menyertakan jenis yang paling umum interaksi, agar

    transformasi blok-spin, yang dapat menghasilkan

    interaksi sewenang-wenang rumit, dapat digambarkan

    sebagai pemetaan pada parameter ruang. Untuk tujuan

    ini, mari / "menunjukkan set sewenang-wenang labelsitus. Mari Sa menyatakan produk dari semua berputar

    pada lokasi di Ia:

    Hamiltonian yang paling umum (dalam satuan kT)

    adalah

    dimana Ka adalah konstanta kopling untuk set spin di Sa,

    dan jumlah lebih dari membentang di atas semua set Ia

    mungkin. Perhatikan bahwa

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    21/83

    In principle we can solve for Ka through

    For formal manipulations it costs us nothing toregard Ka as completely arbitrary. For practical purposes

    it suffices for us to think of E{s} as

    where (i, j) denote nearest-neighbor pairs, ((i,j))

    next-to-nearest pairs, and (i,j, k) nearest-neighbor

    triplets, etc. Now divide the entire lattice into identical

    cubical blocks that cover the whole lattice, with b sites

    along each edge of the block. There are thus bd spins in

    the block B, which we denote collectively as {s}B. The

    block spin is

    where f is a mapping of {s }B into the set {1, -1}.

    For example, for the majority rule with tiebreaker, f is

    the function defined in (18.4). It is convenient to define

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    22/83

    Pada prinsipnya kita bisa mencari melalui Ka

    Untuk manipulasi resmi harganya kita tidak

    menganggap Ka sebagai benar-benar sewenang-wenang.

    Untuk tujuan praktis itu sudah cukup bagi kita untukmemikirkan E {s} sebagai

    dimana (i,j) menyatakan terdekat tetangga-

    pasangan, ((i,j)) berikutnya ke terdekat pasangan, dan(i,j,k)-tetangga terdekat kembar tiga, dll Sekarang

    membagi kisi tersebut ke dalam blok kubus identik yang

    menutupi seluruh kisi, dengan situs b sepanjang setiap

    ujung blok. Ada berputar sehingga bd di blok B, yang

    menunjukkan kita secara kolektif sebagai {s} B. Spin

    blok adalah

    dimana f adalah pemetaan dari {s} B ke himpunan

    {1, -1}. Misalnya, bagi mayoritas memerintah dengan

    tiebreak, f adalah fungsi didefinisikan dalam (18.4). Hal

    ini mudah untuk mendefinisikan

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    23/83

    where SK is the Kronecker S. This function tells

    us whether a particular configuration {s}B gives s'B = 1

    or s'B =1. Taking the product of PB over all blocks,we have a weight function

    which depends on the set of all block spins {s1}

    and the set of all original spins {s}. It is equal to 1 if {s}

    gives rise to {s'}, and 0 otherwise. Clearly,

    These are the only properties of a block spin we

    shall use. The partition function of the system can now

    be written as

    where we have used (18.25). The block-spin

    Hamiltonian E'{s'} is denned by

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    24/83

    mana SK adalah S. Kronecker Fungsi ini

    memberitahu kita apakah suatu tertentu

    konfigurasi {s} B memberikan s'B = 1 atau s'B = - 1.

    Mengambil produk PB atas semua blok, kita memiliki

    fungsi bobot

    yang tergantung pada himpunan semua berputar

    blok {s1} dan himpunan semua berputar asli {s}. Hal ini

    sama dengan 1 jika {s} menimbulkan {'s}, dan 0 jika

    tidak. jelas,

    Ini adalah sifat hanya dari spin blok yang akan kita

    gunakan. Fungsi partisi dari sistem sekarang dapat ditulis

    sebagai

    mana kita telah menggunakan (18.25). Blok-spin

    Hamiltonian E '{s'} yang didefinisikan oleh

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    25/83

    where the constant ft is to be so chosen that

    which conforms to A8.19). Thus, E' is again of

    the form A8.18), except that Ka is replaced by a new

    value K^.* We can now rewrite (18.24) as

    The transformation from E to E' is called a

    renormalization-group (RG) transformation, formally

    indicated by

    In the limit of an infinite system, the sets {s} and{s'} become the same, and only the coupling constants

    Ka change in an RG transformation. Thus it is more

    appropriate to represent an RG transformation in the

    form

    Regarding K as components of a vector, and R a matrix

    operator, we can also write

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    26/83

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    27/83

    The RG transformations are so named because they

    "renormalize" the coupling constants, and that they have

    group property: If Ri(K) and R2(K) are RGtransformations, so is R1R2(K). They do not form a

    group because block spins cannot be "unblocked," and

    thus there are no inverse transformations. (Mathe-

    matically one can invert the map R, except possibly at

    isolated singular points; but this has no physical

    relevance.)

    Define the free energy per spin g(K) (in units ofkT) by

    In the block-spin system we have

    where N' = b~dN. The same function g appears in

    both (18.33) and (!8.34) because E{s) and E'{s'} axe the

    same functions except for the values of thecoupling

    constants. Using (18.29) we obtain

    This, together with (18.32), describes how the

    system behaves under an RG transformation, which

    increases the unit of length by a factor b.

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    28/83

    Transformasi RG yang dinamakan demikian karena

    mereka "renormalize" koplingkonstanta, dan bahwa

    mereka memiliki properti kelompok: Jika Ri (K) dan R2(K) adalah RG transformasi, begitu juga R1R2 (K).

    Mereka tidak membentuk kelompok karena blok

    berputar tidak dapat "dibuka," dan dengan demikian

    tidak ada transformasi invers. (Mathe- matically

    seseorang dapat membalikkan R peta, kecuali mungkin

    pada titik-titik singular terisolasi; tapi ini tidak memiliki

    relevansifisik.)Tentukan energi bebas per putaran g (K) (dalam

    satuan kT) oleh

    Dalam sistem blok-spin kita memiliki

    di mana 'N = b ~ dN. G fungsi yang sama muncul

    di kedua (18.33) dan (18.34)

    karena E {s) dan E '{s'} kapak fungsi yang sama kecuali

    untuk nilai-nilai konstanta thecoupling. Menggunakan

    (18.29) kita memperoleh

    Ini, bersama dengan (18.32), menjelaskan

    bagaimana sistem berperilaku bawah RG sebuah

    transformasi, yang meningkatkan satuan panjang dengan

    b faktor.

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    29/83

    18.4 FIXED POINTS AND SCALING FIELDS

    Let a'("-) denote the coupling constants resultingfrom n successive applications of a given RG

    transformation. These coupling constants are given by

    the recursion relation

    It is important to note that R is independent of n,a fact that can be proven by constructing R formally

    through (18.22).

    A fixed point K * of the map R is defined by

    We assume that A'*"-1 approaches a fixed point

    as n> oo.* The Hamiltonian E * corresponding to K *is called the fixed-point Hamiltonian. A fixed point

    could be physically significant, because it is a point at

    which the system becomes invariant under a change of

    length scale. That means the correlation length is either 0

    or oo. The latter corresponds to a critical point, which is

    the physically interesting case. The case with zero

    correlation length, as we have encountered in the one-

    dimensional Ising model, corresponds to infinite

    temperature, and usu- ally can be recognized and

    rejected. We now investigate the behavior of the system

    near a fixed point, which we assume to correspond to a

    critical point. Subtracting A8.37) from A8.36), we have

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    30/83

    18.4 TETAP POIN DAN BIDANG PENSKALAAN

    Biarkan '("-) menyatakan konstanta kopling yangdihasilkan dari aplikasi n berturut-turut dari transformasi

    RG diberikan. Konstanta ini kopling diberikan oleh

    rekursi hubungan

    Penting untuk dicatat bahwa R adalah

    independen dari n, sebuah fakta yang dapat dibuktikandengan membangun R secara resmi melalui A8.22).

    Sebuah K * titik tetap R peta didefinisikan oleh

    Kami berasumsi bahwa A '* "-1 mendekati titik

    tetap sebagai n -.> Oo * E Hamiltonian * sesuai dengan

    * K disebut fixed-point Hamiltonian. Sebuah titik tetapbisa secara fisik yang signifikan, karena merupakan titik

    di mana sistem menjadi lain dalam suatu perubahan

    skala panjang. Itu berarti panjang korelasi 0 atau .Yang terakhir ini berkaitan dengan suatu titik kritis, yang

    secara fisik menarik kasus. Kasus dengan nol panjang

    korelasi, seperti yang kita temui dalam model Ising satu

    dimensi, sesuai dengan suhu yang tak terbatas, dan USU-sekutu dapat diakui dan ditolak. Kita sekarang

    menyelidiki perilaku dari sistem dekat titik tetap, yang

    kami asumsikan sesuai dengan titik kritis.

    Mengurangkan (18.37) dari (18.36), kita memiliki

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    31/83

    Assuming n to be very large we can make the linearapproximation

    where W is the matrix whose elements are

    Substituting (18.39) into (18.38), using (18.37), we

    obtain

    Now choose K * as the origin in the coupling-constantspace, and introduce new coordinate axes along the

    directions defined by the left eigenvectors of the matrix

    W:

    There are of course many different eigenvectors. We

    suppressed their labeling for simplicity. The vector K(n)

    can be represented by the coordinates

    which are called "scaling fields." Their usefulness lies in

    the fact that they do not mix with one another under the

    RG transformation, as the following calculation shows:

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    32/83

    Dengan asumsi n menjadi sangat besar kita dapat

    membuat aproksimasi linier

    mana W adalah matriks yang elemen

    Mengganti (18.39) ke (18.38), menggunakan (18.37),

    kita memperoleh

    Sekarang pilih * K sebagai asal dalam ruang kopling-

    konstan, dan memperkenalkan baru koordinat sumbu

    sepanjang arah didefinisikan oleh vektor eigen kirimatriks W:

    Tentu saja ada vektor eigen yang berbeda. Kami ditekan

    label mereka untuk kesederhanaan. K vektor (n) dapat

    diwakili oleh koordinat

    yang disebut "bidang scaling." Kegunaannya terletak

    pada kenyataan bahwa mereka tidak mencampur satu

    sama lain dalam transformasi RG, seperti perhitungan

    berikut menunjukkan:

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    33/83

    Under the RG transformation, v is said to "scale" with a

    factor X. It increases if X > 1, and decreases if X < 1.

    Since the RG transformation increases the unit of length

    by a factor b, we expect X to have the form

    where y is the dimension of v.

    In the neighborhood of a fixed point, it is

    convenient to use the scaling fields {v1, v, ...} as

    independent variables, replacing the coupling constants {

    K1 K2...} The fixed point corresponds to all v = 0. We

    can rewrite (18.35) in the form

    There being no reason for ft to be singular at the fixed

    point, we shall assume it is regular. We identify the fixed

    point with a critical point, and identify the second term

    in A8.46) as the singular part of the free energy. It

    satisfies the homogeneity rule

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    34/83

    Berdasarkan transformasi RG, v dikatakan "skala"

    dengan faktor X. Ini meningkat jika X > 1, dan menurun

    jika X < 1. Sejak transformasi RG meningkatkan unit

    panjang dengan b faktor, kami berharap X untuk

    memiliki bentuk

    dimana y adalah dimensi v Disekitar titik tetap, akan

    lebih mudah untuk menggunakan bidang scaling {v,, v2,

    } sebagai variabel independen, menggantikankonstanta kopling

    {Kv K2, |. |} | Titik tetap sesuai dengan semua v = 0.

    Kita bisa menulis ulang (18.35) di

    formulir

    Karena tidak ada alasan untuk kaki menjadi tunggal pada

    titik tetap, kita akan menganggap itu adalah biasa. Kami

    mengidentifikasi titik tetap dengan titik kritis, danmengidentifikasi kedua istilah dalam (18.46) sebagai

    bagian tunggal dari energi gratis. Ini memenuhi

    homogenitas yang mengesampingkan

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    35/83

    A scaling field is called "irrelevant" if X < 1,

    because it tends to 0 under repeated coarse-graining. In

    the neighborhood of a critical point the system behavesas if it had never existed. It is called "relevant" if X > 1,

    for any nonzero initial value will be magnified under

    coarse-graining. To be at the critical point, we have to

    specially set it to zero. The case X = 1 is called

    "marginal," which we shall not consider, for it depends

    on the details of the system. In the coupling-constant

    space (K space), the fixed point lies on a hyper- surface,called the "critical surface," defined by y, = 0 for all the

    relevant scaling fields Vj. A point on the critical surface

    will approach the fixed point under successive RG

    transformations, while a point not on the surface will

    eventually veer away from the fixed point, as illustrated

    schematically in Fig. 18.4. Since

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    36/83

    Bidang skala disebut "tidak relevan" jika X < 1,

    karena cenderung di bawah 0 diulang kasar-kembang

    kayu. Di sekitar titik kritis sistem berperilaku seolah-olah tidak pernah ada. Hal ini disebut "relevan" jika X >

    1, untuk setiap nol nilai awal akan diperbesar di bawah

    kasar-kembang kayu. Berada di titik kritis, kita harus

    khusus mengatur ke nol. Kasus X = 1 disebut "marjinal",

    yang kita tidak akan mempertimbangkan, karena

    tergantung pada rincian dari sistem. Dalam ruang

    kopling-konstan (K spasi), titik tetap terletak pada hiper-permukaan, yang disebut "permukaan kritis,"

    didefinisikan oleh y = 0 untuk semua skala yang relevan

    bidang Vj. Sebuah titik pada permukaan kritis akan

    mendekati titik tetap bawah berturut RG transformasi,

    sedangkan titik tidak di permukaan akhirnya akan

    membelok jauh dari titik tetap, seperti yang digambarkan

    secara skematis pada Gambar. 18,4. Sejak

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    37/83

    Fig. 18.4 The critical surface for a particular

    fixed point. It is a hypersurface in coupling-

    constant space obtained by setting all rele- vantvariables to zero. Points on this surface

    correspond to systems in the same universal- ity

    class, with the same critical exponents.

    each point in K space represents a physical system, the

    critical surface contains different systems belonging to a

    universality class, sharing the same critical properties.

    To illustrate how the critical exponents can be obtainedfrom the eigenvalues X, let us specialize to a familiar

    case by assuming that there are two relevant fields, v1

    and v2, identified respectively with field h and

    temperature t:

    The behavior of the correlation length ? at h = 0 can be

    deduced as follows. Under an RG transformation the unit

    of length increases by a factor b. Hence ' = ,/b. Bydefinition t =bD1 . Hence D1 t is invariant under theRG, i.e., D1t ~ 1. Therefore

    a result we had assumed earlier in (16.56).

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    38/83

    Gambar. 18,4 Permukaan penting untuk tertentu

    tetap titik. Ini adalah hypersurface di kopling-

    ruang konstan diperoleh dengan mengatur semuarele- relevan ju variabel ke nol. Titik pada

    permukaan ini sesuai dengan sistem di sama

    universal- ity kelas, dengan eksponen kritis yang

    sama

    setiap titik dalam ruang K mewakili sistem fisik,

    permukaan kritis mengandung sistem yang berbeda yang

    termasuk kelas universalitas, berbagi kritis yang samaproperti. Untuk menggambarkan bagaimana para

    eksponen kritis dapat diperoleh dari nilai eigen X, mari

    kita mengkhususkan diri pada kasus akrab dengan

    mengasumsikan bahwa ada dua yang relevan bidang, v1

    dan v2, diidentifikasi masing-masing dengan bidang h

    dan t suhu:

    Perilaku panjang korelasi di h = 0 dapat disimpulkan

    sebagai berikut.

    Dalam transformasi RG satuan panjang meningkat

    dengan b faktor. karenanya

    = T, / b. Dengan definisi = t 'b'D < t. Oleh karena itu

    D't Adalah invarian dalam RG tersebut, yaitu,

    D> t ~

    1. oleh karena itu

    hasil kami telah diasumsikan sebelumnya di (16.56).

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    39/83

    The argument above can be rephrased more

    physically. Under successive block-spin transformations,

    there will be come a point when the correlation length isequal to the size of a block, so that nearest-neighbor

    blocks are uncorrelated. This point must correspond to a

    definite tQ, which cannot depend on the initial

    temperature. Suppose one starts at some temperature t,

    and arrives at t0 after n RG transformations. Then

    Noting that ? = b" at this point, we obtain A8.49).

    Substituting A8.48) into A8.47), we obtain

    which is the same as (16.55). The discussion then

    reduces to that following (16.55). The crucial step in

    obtaining the Widom scaling form, from which the

    critical exponents can be calculated, is the condition

    which chooses the block size to be the order of thecorrelation length. This step is the "true"

    renormalization. With it, the block size b disappears

    from the problem, blotting out all reference to the

    microscopic structure. The critical exponents are given

    in terms of Dh and Dt in (16.59). In conclusion, we have

    shown that

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    40/83

    Argumen di atas dapat diulang lebih secara fisik.

    Di bawah berturut-turut blok-spin transformasi, ada akan

    datang satu titik ketika korelasi panjangnya sama denganukuran blok, sehingga tetangga-terdekat blok

    berkorelasi. Hal ini harus sesuai dengan tQ pasti, yang

    tidak dapat bergantung pada suhu awal. Misalkan

    seseorang mulai di beberapa t suhu, dan tiba

    di t0 setelah transformasi RG n. kemudian

    Memperhatikan bahwa = B "pada titik ini, kita

    memperoleh (18.49).

    Mengganti (18.48) ke (18.47), kita memperoleh

    yang sama dengan (16.55). Diskusi kemudiandisederhanakan menjadi berikut yang

    (16.55). Langkah penting dalam memperoleh bentuk

    skala Widom, dari mana

    eksponen kritis dapat dihitung, adalah kondisi

    yang memilih ukuran blok untuk menjadi urutan panjangkorelasi. Langkah ini yang "benar" renormalization.

    Dengan itu, b ukuran blok menghilang dari masalah,

    blotting semua referensi ke struktur mikroskopis. Kritis

    eksponen diberikan dalam hal Dh dan Ulangan di

    (16.59). Kesimpulannya, kami telah menunjukkan bahwa

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    41/83

    1. A calculation of the eigenvalues of the

    matrix W, which represents the RG

    transformation near a fixed point, willyield all the critical exponents

    corresponding to that fixed point.

    2. The critical exponents are the same for all

    systems in the universality class defined

    by the critical surface containing the fixed

    point.

    18.5 MOMENTUM-SPACE FORMULATION

    We shall define the RG transformation for the physically

    more interesting Landau theory. In principle we have to

    consider the most general form of the Hamiltonian (in

    units of kT) in Landau theory:

    where terms not written out involve higher derivatives

    of m(x), each with its own coupling constant. The

    coefficient of the first term is chosen to be \ to fix the

    scale of the order parameter. The coupling constantsare functions of the cutoff A, which eventually tends to

    infinity. Our goal is to obtain finite physical answers in

    that limit. To that end, we continue the coarse-graining,

    which introduced A in the first place, to ever longer

    wavelengths. As before, the RG transformation is

    defined as coarse-graining followed by rescaling, to

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    42/83

    1. Sebuah perhitungan nilai eigen dari matriksW, yang mewakili RG transformasi dekat

    titik tetap, akan menghasilkan semuaeksponen kritis yang sesuai dengan titik

    tetap.

    2. Para eksponen kritis adalah sama untuksemua sistem di universalitas kelas

    didefinisikan oleh permukaan kritis yang

    berisi titik tetap.

    18.5 MOMENTUM SPACE FORMULASI

    Kita akan mendefinisikan transformasi RG bagi

    penyandang lebih menarik Landau teori. Pada prinsipnya

    kita harus mempertimbangkan bentuk paling umum dari

    Hamilton (dalam satuan kT) dalam teori Landau:

    mana hal tidak ditulis melibatkan turunan yang lebih

    tinggi dari m (x), masing-masing dengan sendiri kopling

    konstan. Koefisien suku pertama dipilih untuk menjadi \

    untuk memperbaiki skala parameter ketertiban.

    Konstanta kopling adalah fungsi dari cutoff A, yangakhirnya cenderung tak terhingga. Tujuan kami adalah

    untuk mendapatkan jawaban fisik terbatas di batas itu.

    Untuk itu, kami melanjutkan kembang kayu-kasar, yang

    memperkenalkan A dalam pertama menempatkan, untuk

    panjang gelombang pernah lagi. Seperti sebelumnya,

    transformasi RG didefinisikan sebagai kasar-kembang

    kayu diikuti dengan rescaling,

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    43/83

    make the system look like the original one. We shall

    define the procedure in "momentum space," the k

    space of Fourier

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    44/83

    untuk membuat tampilan sistem seperti aslinya satu. Kita

    harus menetapkan prosedur dalam "ruang momentum," k

    ruang Fourier

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    45/83

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    46/83

    Gambar. 18,5 kasar-kembang kayu dalam ruang momentum

    dan secara real ruang. Pada yang pertama, satu efektif

    menurunkan cutoff. Di yang terakhir, satu bercak keluar

    perincian yang lebih bagus, memperbesar efektif kisi spasi.

    analisis. Gambar 18.5 menunjukkan perbandingan antara

    kasar-kembang kayu dalam momentum dan di ruang

    yang "nyata": Daripada memperluas sel satuan dalam

    ruang nyata, kita menurunkan cutoff efektif dalam ruang

    momentum. Dalam hal transformasi Fourier m (k) dari

    urutan parameter yang didefinisikan dalam (17,8),

    Hamiltonian mengambil formulir

    dimana kita hanya menampilkan istilah Gaussian(menempatkan K2 = ro / 2) untuk menetapkan

    normalisasi m (k). Fungsi partisi diberikan oleh

    di mana perdana menunjukkan bahwa produk itu harus

    diambil hanya lebih dari setengah dari ruang k (karenakita berhadapan dengan urutan parameter nyata). Kita

    juga bisa mengabaikan prima, tetapi mengambil akar

    kuadrat dari jawabannya. Transformasi RG terdiri dari

    "mengintegrasikan keluar" nilai-nilai k dalam shell

    antara jari-jari A dan A / b (b> 1), dan kemudian

    rescaling. Secara khusus prosedur terdiri dari tiga

    langkah:

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    47/83

    1. Integration. Define a new Hamiltonian E' by"integrating out" the k values whose magnitude

    lies between A and A/b (b >1):

    where the constant 0 is a function of A and all

    the coupling constants. The new Hamiltonian

    E'[m] depends only on m{k) with \k\ < A/b. Apart

    from that, it has the same form as (18.53) with

    new coupling constants:

    Note that the coefficient of the k2 term is

    changed. The partition function can be rewritten

    as

    2. Rescaling. Restore the cutoff to A by increasingthe unit of length by a factor b, by changing the

    variable of integration to

    The Hamiltonian now reads

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    48/83

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    49/83

    3. Normalization. Restore the standardnormalization of the order parameter, i.e., make

    the coefficient of the k'2 term in (18.59) equal to

    2

    1. This can be done by replacing m {k) by

    which is the analog of the block-spin

    transformation. The final RG-transformed

    Hamiltonian is

    The partition function is, in terms of E',

    where J/"' is a new normalization constant. (It is

    infinite both in the infinite-volume limit and the

    infinite-cutoff limit, but physically irrelevant.)

    The net result is a mapping in coupling-constant

    space, of the same form as (18.32). The free energy also

    satisfies a relation like (18.35). Therefore the formal

    analysis in the last section can be taken over without

    change.

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    50/83

    3. Normalisasi. Mengembalikan normalisasi standardari urutan parameter, yaitu, membuat koefisien

    jangka K `2 di (18.59) sebesar2

    1. Ini dapat

    dilakukan dengan menggantikan m {k) dengan

    yang merupakan analog dari transformasi blok-

    spin. Final RG-transformasi Hamiltonian adalah

    Fungsi partisi, dalam hal 'E,

    dimana J / "'adalah normalisasi baru konstan.

    (Tidak terbatas baik dalam batas yang tak

    terbatas-volume dan batas yang tak terbatas-

    cutoff, tetapi secara fisik tidak relevan.)

    Hasil akhirnya adalah pemetaan di kopling-konstan ruang,

    bentuk sama dengan (18,32). Energi bebas juga memenuhi

    hubungan seperti (18,35). Oleh karena itu analisis formal

    dalam bagian terakhir dapat diambil alih tanpa perubahan.

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    51/83

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    52/83

    Karena sifat kontinyu dari model di sini, kita dapat

    melakukan transformasi RG dalam langkah-langkah yang

    sangat kecil, yaitu, kita dapat mengambil b ~ 1. Transformasiinfinitesi-mal berisi semua informasi yang dibutuhkan untuk

    mendapatkan sifat kritis dari sistem. Secara khusus, semua

    kita perlu tahu adalah tingkat, perubahan dari konstanta

    kopling sehubungan dengan b. Dengan demikian, masalah

    dapat dikurangi untuk memecahkan satu set persamaan

    diferensial. Kita tidak harus mengembangkan teori umum

    lebih lanjut, tetapi hanya menggambarkan poin utama

    melalui contoh.18,6 ATAS GAUSSIAN MODEL

    Tiga Langkah

    Kami menggambarkan resep untuk momentum-ruang

    transformasi RG di Gaussian model. Hamiltonian adalah

    where h = H/kT is a spatially constant external field.

    Langkah 1 adalah sepele, karena hal k dapat

    diintegrasikan secara individu:

    Perhatikan bahwa E '= E. Satu-satunya perubahan

    adalah cutoff, dan normalisasi konstan.

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    53/83

    Step 2 restores the old cutoff by changing the

    variable of integration to

    k' = bk:

    Step 3 restores the normalization of m(k):

    Where

    The only fixed point is r0 = h = 0, and both r0 and h are

    relevant variables, (since b > 1). The scaling of these

    variables are just what naive dimensional analysis would

    predict.

    The correlation length can be obtained by

    setting ?2r0 = const., by the same reasoning as in the

    derivation of (18.48). Thus

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    54/83

    Langkah 2 mengembalikan cutoff tua dengan

    mengubah variabel integrasi untuk

    k '= bk:

    Langkah 3 mengembalikan normalisasi m (k):

    Dimana

    Satu-satunya titik tetap adalah r0 = h = 0, dan keduanya

    r0 dan h adalah variabel yang relevan, (karena b> 1).

    Skala dari variabel-variabel ini hanya naif apa dimensi

    analisis akan memprediksi.

    Panjang korelasi dapat diperoleh dengan

    pengaturan? 2R0 = konstan, dengan sama. penalaran

    seperti pada derivasi dari (18.48). demikian

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    55/83

    The critical exponents can be obtained from (16.59)

    using Dt and Dh, with results as given earlier in (17.91).

    Though trivial, the above example illustrates an

    important point: To obtain the critical exponents in a

    continuous system, it suffices to make an infinitesimal

    RG transformation, because all we need is the rate of

    change of the coupling constants.

    Renormalization of the Partition Function Since

    the partition function can be calculated exactly, we canshow explicitly how one can renormalize it to obtain a

    finite free energy in the limit of infinite cutoff. For

    simplicity consider the case of no external field. The

    partition function has been explicitly calculated in

    (17.79):

    We see that Q would diverge as A , if a0 werefixed. But a0 may depend on A. (It is an

    "unrenormalized" coupling constant.) Hence we can

    hope to make the above finite.

    It is trivial to push the effective cutoff down,

    from A to A/b (b > 1):

    We can set t = 0 in the second factor, since it is a regular

    at t = 0. This makes it a constant, which can be absorbed

    into the normalization factor:

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    56/83

    Para eksponen kritis dapat diperoleh dari (16.59)

    menggunakan Ulangan dan Dh, dengan hasil seperti yang

    diberikan sebelumnya di (17,91).Meskipun sepele, contoh di atas menggambarkan

    sebuah hal yang penting: Untuk mendapatkan eksponen

    penting dalam sistem kontinyu, cukup untuk membuat

    sebuah transformasi RG sangat kecil, karena semua yang kita

    butuhkan adalah laju perubahan dari konstanta kopling.

    Renormalization Fungsi Partisi

    Karena fungsi partisi dapat dihitung dengan tepat, kita dapatmenunjukkan secara eksplisit bagaimanaseseorang dapat

    renormalize untuk memperoleh energi bebas terbatas dalam

    batas cutoff tak terbatas.Untuk mempermudah

    mempertimbangkan kasus ada bidang eksternal. Fungsi

    partisi memiliki secara eksplisit dihitung (17.79):

    Kita melihat bahwa Q akan menyimpang sebagai A,jika a0 yang tetap. Tapi a0mungkin tergantung padaA.

    (Ini adalah "unrenormalized" kopling konstan.) Oleh

    karena itu kita bisa berharap untuk membuatyang

    terbatas atas.

    Hal ini sepele untuk mendorong cutoff efektif

    bawah, dari A ke A / b (b> 1):

    Kita dapat mengatur t = 0 dalam faktor kedua, karena

    merupakan teratur pada t = 0. Hal ini membuat konstan,

    yang dapat diserap ke dalam faktor normalisasi:

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    57/83

    Now put k = k'/b to restore the cutoff to A:

    where N(A) is the number of k values contained in a J-

    sphere of radius A. Equating the right sides of (18.72)

    and (18.73) yields the relation

    where N(A) is the number of k values contained in a J-

    sphere of radius A. Equating the right sides of (18.72)

    and (18.73) yields the relation

    which can be rewritten

    Choosing b = A/, where is arbitrary, we have

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    58/83

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    59/83

    where a is called the renormalized coupling constant. It

    is an arbitrary parameter of the theory, since a0 is

    unknown and physically unknowable. The constant Z =(A/)-N() is physically irrelevant. Thus, the originalcutoff disappears from the problem.

    Dropping an irrelevant additive constant, we

    obtain a finite expression for the Gibbs free energy per

    unit volume:

    where Sd(k) is the surface area of a J-sphere of radius k.

    The arbitrary constant is called the renormalization

    point. Changing it only leads to a finite additive constantto the free energy density, without affecting the infrared

    singularities of the integral in the limit t 0. Thisexplains why all dimensions are canonical in the

    Gaussian model. In more complicated models could beentangled with the infrared singularity at t 0 and leadto anomalous dimensions. We can of course obtain the

    critical exponents by direct calculation of the

    thermodynamic func- tions, as was done in Section 17.7,except that there are no divergent constants anywhere.

    18.7 THE LANDAU-WILSON MODEL

    We now discuss m4 theory, the simplest nontrivial case

    in Landau theory*:

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    60/83

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    61/83

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    62/83

    Renormallzatlon-Group Persamaan

    Kita akan mengintegrasikan keluar cangkang amat sangat

    tipis nilai k dalam momentumruang, efektif menurunkancutoff untuk A / b (b ~ 1). Dalam volume besar tetapi

    terbatasV, jumlah negara bagian di shell adalah:

    mana Sd (A) adalah luas permukaan bola-^ A. radius Kami

    menulis m (x) = m (x) + m (x), dimana m (x) hanya berisikomponen Fourier untuk diintegrasikan keluar, dan m (x)

    adalah parameter pesanan rata-rata, sedikit lebih kasar dari

    m(x).

    Daripada Fourier analisa m (x) kitamengembangkannya dalam satu set N nyata gelombang paket (x), ..., N (x), yang dibentuk olehmensuperposisikan gelombang bidang yang k nilai-nilai

    terletak pada shell tipis, dan pusat mereka sehingga

    dipilih bahwa mereka menutupi seluruh ruang dari

    sistem. Mereka agak diperpanjang objek dengan dimensi

    Ax ~ 1/k, mengandung gelombang panjang gelombangsangat pendek (~ I / ), dan memiliki sifat sebagaiberikut:

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    63/83

    Only approximate orthogonality is required, to avoid

    having long tails in the wave packets. In view of the

    qualitative nature of subsequent calculations, there is nopoint in specifying these states in greater detail. Thus, in

    summary,

    To carry out step 1 in the RG recipe, substitute (18.81)into (18.78) and integrate out the terms containing

    m(x). We use (18.80) plus the following

    approximations:

    (a) m(x) is assumed to be constant over a wave packet.

    (b) (dx)|Vi|2

    ~ A2.

    (c) (m)4 terms are neglected.Some estimates are given below:

    where w(x,) denotes w(x) at the center of the /th wave

    packet. Thus

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    64/83

    Hanya orthogonality perkiraan diperlukan, untuk

    menghindari ekor panjang digelombang paket.

    Mengingat sifat kualitatif perhitungan berikutnya,adaada gunanya menentukan negara-negara ini secara

    lebih rinci. Dengan demikian, secara ringkas,

    Untuk melaksanakan langkah 1 dalam resep RG, pengganti(18,81) menjadi (18,78) dan mengintegrasikan keluar istilah

    yang mengandung m (x). Kami menggunakan (18,80)

    ditambah sebagai berikut

    perkiraan:

    (a) m (x) diasumsikan konstan selama paket gelombang.

    (b) (dx) | Vi|2~ A

    2.

    (c) (m) 4 istilah diabaikan.Beberapa perkiraan diberikan di bawah ini:

    dimana w (x,) menandakan w (x) di pusat dari paket

    gelombang / th. Demikian

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    65/83

    The RG-transformed Hamiltonian E' is defined by

    which gives

    Note that in this approximation the coefficient of |Vm|2

    is not changed by coarse-graining. This immediately tells

    us that the rescaling of m(x) will be dictated by naive

    dimensional analysis, as in the Gaussian model. The

    same considerations as we went through in the Gaussian

    model will yield a canonical value for the dimension of

    the external field:

    Returning to (18.86), we can replace the sum there by an

    integral, by noting (18.79):

    Expanding the logarithm in (18.86), keeping only terms

    up to second order in r0 and u0, and dropping an

    irrelevant constant, we obtain

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    66/83

    RG-transformasi Hamilton 'E didefinisikan oleh

    yang memberikan

    Perhatikan bahwa dalam pendekatan ini koefisien | Vm|2

    tidak berubah dengan kasar-kembang kayu. Hal ini langsung

    mengatakan kepada kita bahwa rescaling m (x) akan

    ditentukan oleh analisis dimensi naif, seperti dalam model

    Gaussian. Pertimbangan yang sama seperti yang kita pergi

    melalui dalam model Gaussian akan menghasilkan nilai

    kanonik untuk dimensi bidang eksternal:

    Kembali ke (18,86), kita dapat mengganti jumlah yang ada

    oleh integral, dengan mencatat (18.79):

    RExpanding logaritma di (18,86), menjaga hal hanya sampai

    urutan kedua di r0 dan U0, dan menjatuhkan sebuah

    konstanta tidak relevan, kita memperoleh

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    67/83

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    68/83

    Menggunakan (18,78), kita menulis ulang ini dalam bentuk

    Pada langkah 2 dari transformasi RG kita meningkatkan

    satuan panjang dengan b faktor, sehingga mengubah variabel

    integrasi spasial dari x ke x '= x / b. Pada langkah 3, kita

    mengembalikan normalisasi standar m (x). Hasil bersih

    adalah untuk menggantikan r0 dan U0, masing-masing,

    dengan

    Sejak b ~ 1, kita menulis b "= 1 + n log b Mengganti (18,90)

    menjadi (18,91), menjaga hal hanya untuk urutan pertama di

    log b,. Kita memperoleh

    Istilah pertama di sisi kanan memberikan perubahan

    yang diharapkan di bawah naif dimensi-professional analisis.

    Persyaratan tambahan menimbulkan non-Gaussian

    eksponen.

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    69/83

    The cutoff A is defined only up to a finite factor.

    The same is true of r, for we only require that it be

    proportional to t. Thus the factor Cd in A8.92) can beabsorbed by changing A and r by suitable factors.

    Since the RG transformations here proceeds by

    infinitesimal steps instead of finite steps, we regard the

    transformed coupling constants as continuous func- tions

    of log b. Let us define

    with the "initial" values r(0) = r0, u(0) = u0. We then have

    the differential equations

    These are called renormalization-group equations.

    development above is of the nature of a fable, it

    is not really true, but illustrates a point. Specifically, it isnot true that m(x) is approximately constant over a

    wave packet, for it contains wavelengths only

    infinitesimally longer than those in the latter. But if we

    did not make believe it was true, the RG transformation

    would have generated arbitrary powers of m(x), which

    would have to be included from the beginning, making

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    70/83

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    71/83

    the problem hopeless. The simplification has enabled us

    to illustrate the spirit of the method in a simple way.

    The real reason we could be so bold is that the resulting

    RG equations turn out to be valid in the neighborhood

    of d = 4, namely, they are correct to first order in = 4

    d. Somehow the approximations work, at least in a

    limiting case.

    Fixed Points and Trajectories

    To analyze the implications of the RG equations A8.94),it is convenient to convert them into dimensionless

    forms, by introducing the dimensionless cou- pling

    constants

    Then

    Where

    which we shall consider a small quantity.

    The fixed points x* and y* are defined to be

    points at which dx/dr = dy/dr 0. There are two fixed

    points:

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    72/83

    masalah harapan. Penyederhanaan ini telah

    memungkinkan kita untuk menggambarkan semangat

    dari metode ini dengan cara yang sederhana. Alasansebenarnya kita bisa menjadi begitu berani adalah bahwa

    persamaan RG yang dihasilkan berubah menjadi berlaku

    di lingkungan d = 4, yaitu, mereka adalah benar untuk

    urutan pertama di = 4 - d. Entah bagaimana perkiraanbekerja, setidaknya dalam kasus yang membatasi.

    Tetap Poin dan Lintasan

    Untuk menganalisis implikasi dari persamaan RGA8.94), akan lebih mudah untuk mengkonversikannya

    menjadi bentuk berdimensi, dengan memperkenalkan

    berdimensi cou-

    pling konstanta

    Kemudian

    Dimana

    yang akan kita mempertimbangkan jumlah kecil.

    Poin yang tetap x * dan y * didefinisikan sebagai titik di

    mana dx / dy = dr / dr - 0. Ada dua titik tetap:

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    73/83

    We see that the nontrivial fixed point approach the

    Gaussian fixed point as e - 0. This is reason why one

    can solve this problem for small it is close to the

    trivial Gaussian model.

    In the neighborhood of a fixed point write

    Then

    Fig. 18.6 Coordinate system determined by the

    scaling fields vx and v2, in the neighborhood of a fixed

    point.

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    74/83

    Kita melihat bahwa pendekatan titik trivial tetap titik

    tetap Gaussian sebagai e - 0. Ini adalah alasan

    mengapa seseorang dapat memecahkan masalah ini

    untuk kecil -dekat dengan Gaussian Model sepele.

    Di sekitar titik tetap menulis

    Kemudian

    Gambar. 18,6 Koordinat sistem ditentukan oleh

    scaling bidang v1 dan v2, di lingkungan dari tetap titik.

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    75/83

    The left eigenvectors , and eigenvalues , of T areeasily found to be

    Now define scaling fields v1, v2 by

    Under the RG transformation we have dvd = ,v.

    Hence

    Exph'citly we have

    Figure 18.6 shows the direction along which each

    scaling field increases with the other held fixed, in the

    neighborhood of a fixed point.

    The scaling fields and eigenvalues for the two

    fixed points are given below:

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    76/83

    Para vektor eigen kiri, dan nilai eigen , T mudahditemukan

    Sekarang mendefinisikan bidang scaling v1, v2 oleh

    Berdasarkan transformasi RG kita memiliki dv d = , v

    karenanya

    Exph'citly kita memiliki

    Gambar 18.6 menunjukkan arah sepanjang yang masing-masing bidang scaling meningkat denganlain diselenggarakan

    tetap, di sekitar titik tetap.

    Bidang scaling dan nilai eigen untuk dua titik tetap

    diberikan di bawah ini:

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    77/83

    Fig. 18.7 Flow diagram of Landau-Wilson model for d 0 (d < 4). For the nontrivialfixed point, v2 is an irrelevant scaling field and v1 a

    relevant one. Hence the critical surface is the line v1 = 0.

    Neglecting the irrelevant field means setting y = 0,hence v1 = x. Hence Dt is the temperature variable t.

    From (18.103) we have

    For illustration, we call attention to the points A,

    B, C, which correspond to three different initial

    temperatures. The system at B has t = 0, and will tend

    toward the fixed point under RG transformations. The

    system at A has t < 0, and will veer off to a region of

    increasing negative r0, with pronounced broken

    symmetry. The system at C has t > 0, and will run off to

    higher temperatures.

    The correlation length can be obtained, as in the

    derivation of (18.48), by setting ~ b when b1t ~ 1.Thus we again have ~ t-1/D1, or v = l/Dt The rest of the

    critical exponents can now be obtained from (16.59)using Dh and Dt.

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    80/83

    Poin yang tetap dan lintasan dari konstanta kopling dalam

    transformasi RG berturut ditunjukkan pada Gambar. 18,7 dan

    18,8. Perhatikan bahwa pesawat bagian bawah termasuk

    sumbu x negatif adalah unphysical. Gambar 18.7

    menunjukkan kasus untuk> 0 (d

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    81/83

    Fig. 18.8 Flow diagram of Landau-Wilson model for d >

    4.

    The nontrivial fixed point is in an unphysical region. To

    stabilizethe system, one needs an mb term, which probably will

    bring

    about a first-order phase transition, as indicated by

    mean-field

    theory.

    The results to first order in e are given below:

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    82/83

  • 7/31/2019 Tgas Heri Renormalization Group

    83/83