QED 中的红外发散与电磁场的涨落
高能物理 - 理论
2026-02-12 v3
摘要
我们确立了量子电动力学红外部分的一个不可行结果。使用标准的 Fock 空间表述，我们证明规范不变性强制要求相干软光子相位，以保证所有包容性观测量的 Bloch--Nordsieck/Kinoshita--Lee--Nauenberg 抵消。因此，微扰振幅的红外发散并不标志着理论的任何物理不稳定性，而是反映了不可分离地伴随带电粒子的普适量子修饰云。我们进一步证明，由 Schwinger--Keldysh 有效作用量所暗示的随机解释不适用于四维 Maxwell 理论。尽管红外敏感的虚项出现在 SK 有效作用量中，并且可以通过 Hubbard--Stratonovich 变换进行重写，但我们证明共形不变性禁止了这些项的任何红外增长。因此，相关的辅助场不能被解释为 Langevin 力，即使在 de~Sitter 时空中也是如此。这些结果排除了规范场中红外诱导的经典随机动力学，并阐明了 de~Sitter 空间中 QED 与近无质量标量场之间的物理区别。
引用
@article{arxiv.2506.08269,
title = {Infrared Divergence in QED and the Fluctuation of Electromagnetic Fields},
author = {Takeshi Fukuyama},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.08269},
year = {2026}
}
备注
10 pages. 3 figures. The abstract, introduction, and conclusion have been substantially revised to sharpen the main result as a no-go theorem excluding stochastic interpretations of infrared effects in QED. The physical conclusions are unchanged