Пертурбативное расширение — ценный математический метод, который широко используется для разбиения описаний сложных квантовых систем на более простые и управляемые части. Возможно, самое главное, это позволило разработать квантовую теорию поля (КТП): теоретическую основу, которая сочетает в себе принципы классической, квантовой и релятивистской физики и служит основой Стандартной модели физики элементарных частиц.

Тем не менее, несмотря на его важность в формировании нашего понимания Вселенной, роль пертурбативного расширения часто недооценивается при обсуждении математических и философских основ КТП. С помощью нового анализа, опубликованного в EPJ H, Джеймс Фрейзер из Университета Вупперталя вместе с Касией Рейзнер из Университета Йорка привлекли особое внимание к особому статусу пертурбативных расширений, подчеркнув их глубокую связь с основами КТП.

Результаты опубликованы в Европейский физический журнал H.

В фундаментальной физике пертурбативное расширение широко используется для получения точных экспериментальных предсказаний из КТП, которые в дальнейшем привели теорию к ее нынешней форме. Тем не менее, упрощенные описания, предлагаемые этой техникой, многими считались неуместными при обсуждении математической и философской основы теории.

Напротив, Фрейзер и Рейзнер утверждают, что математика пертурбативного расширения сыграла центральную роль в разработке КТП: часто напрямую взаимодействуя с ее основополагающей математической структурой. По этой причине ее важность нельзя недооценивать при обсуждении фундаментальной природы Вселенной посредством КТП.

В своей статье дуэт освещает историю этих отношений более четко; прослеживание истории использования пертурбативного расширения в фундаментальных разработках КТП. Их работа может в конечном итоге помочь физикам глубже понять последствия теорий, которые они разработали с использованием пертурбативного расширения.