Equazione di Bethe-Salpeter

L'equazione di Bethe-Salpeter[1][2], dal nome dei fisici Hans Bethe e Edwin Ernest Salpeter, descrive gli stati legati di un sistema quantistico a due corpi (particelle).

Esempi di sistemi a due particelle descritti dall'equazione di Bethe-Salpeter sono il positronio, sistema costituito da una coppia legata elettrone-positrone, il mesone costituito da stati legati di e quark e antiquark, e in fisica della materia condensata, l'eccitone, costituito da una coppia legata elettrone-lacuna.

Poiché l'equazione di Bethe-Salpeter descrive stati legati di due particelle, sviluppi (diagrammatici) in teoria delle perturbazioni non sono possibili.

Equazione di Bethe-Salpeter

Bethe e Salpeter scrissero l'equazione nella forma:

( m 1 m 1 + m 2 P /   + q /   m 1 ) ( m 2 m 1 + m 2 P /   q /   m 2 ) ψ ( q ) = i d 4 q I ( q , q ; P ) ψ ( q ) {\displaystyle \left({\frac {m_{1}}{m_{1}+m_{2}}}P\!\!\!\!/\ +q\!\!\!/\ -m_{1}\right)\left({\frac {m_{2}}{m_{1}+m_{2}}}P\!\!\!\!/\ -q\!\!\!/\ -m_{2}\right)\psi (q)=i\int d^{4}q'I(q,q';P)\psi (q')}

dove P {\displaystyle P} è il quadrimomento dello stato legato, e

q = m 2 m 1 + m 2 p 1 m 1 m 1 + m 2 p 2 {\displaystyle q={\frac {m_{2}}{m_{1}+m_{2}}}p_{1}-{\frac {m_{1}}{m_{1}+m_{2}}}p_{2}}

mentre I {\displaystyle I} è il kernel dell'equazione di Bethe-Salpeter.

Note

  1. ^ H. Bethe, E. Salpeter, Physical Review, vol.82 (1951), pp.309.
  2. ^ H. Bethe, E. Salpeter, "A Relativistic Equation for Bound-State Problems". Physical Review, vol. 84 (1951), pp.1232. DOI:10.1103/PhysRev.84.1232.
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