Теория возмущений или пертурбативное разложение - ценная математическая техника, которая широко используется для разбиения описаний сложных квантовых систем на более простые и управляемые части. Возможно, наиболее важным является то, что она позволила разработать квантовую теорию поля (КТП) - теоретическую структуру, объединяющую принципы классической, квантовой и релятивистской физики и служащую основой Стандартной модели физики частиц.

Однако, несмотря на свою важность в формировании нашего понимания Вселенной, роль пертурбативных методов часто недооценивается при обсуждении математических и философских основ КТП. Благодаря новому анализу, опубликованному в EPJ H, Джеймс Фрейзер из Университета Вупперталя вместе с Касей Рейзнер из Университета Йорка привлекли внимание к особому статусу пертурбативных методов, подчеркнув их глубокую связь с основами КТП.

Результаты исследования опубликованы в журнале The European Physical Journal H.

В фундаментальной физике пертурбативное разложение широко используется для получения точных экспериментальных предсказаний из КТП, которые в дальнейшем сформировали теорию в ее нынешнем виде. В то же время упрощенные описания, предлагаемые этим методом, широко рассматриваются как неуместные при обсуждении математических и философских основ теории.

Фрейзер и Рейзнер, однако, утверждают, что математика пертурбативного разложения сыграла центральную роль в развитии КТП: она напрямую связана с основополагающей математической структурой теории. Поэтому важность пертурбативных методов нельзя недооценивать при обсуждении фундаментальной природы Вселенной с помощью КТП.

В своей статье авторы прослеживают историю использования пертурбативного разложения в основополагающих разработках КТП. Эта работа в конечном итоге может помочь физикам глубже понять следствия теорий, которые они разработали с помощью пертурбативных методов.