Rinormalizzazione: differenze tra le versioni

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In [[fisica]], la '''rinormalizzazione''' è un insieme di tecniche per trattare glile divergenze e i relativi [[Infinito (matematica)|infiniti]] che emergono nel calcolo delle quantità fisiche. Viene usata nella [[teoria quantistica dei campi]], nella [[meccanica statistica]] e nella [[frattale|teoria delle strutture geometriche auto-similari]].
 
Quando si descrivono lo [[spazio (fisica)|spazio]] e il [[tempo]] come entità [[continuo|continue]], la costruzione di certe teorie [[Meccanica quantistica|quantistiche]] e [[Statistica|statistiche]] risulta mal definita. Per trattarle correttamente è necessario definire con attenzione un opportuno limite continuo. In questo limite esistono delle relazioni non banali fra i parametri che descrivono la teoria a grandi scale e distanze rispetto a quelli che descrivono l'andamento della stessa teoria a piccole distanze.
 
La rinormalizzazione fu sviluppata per la prima volta per rimuovere gli infiniti che emergono negli [[Integrale|integrali]] dello sviluppo [[Teoria perturbativa|perturbativo]] nell'[[elettrodinamica quantistica]]. Inizialmente vista come una procedura sospetta perfino da alcuni dei suoi ideatori, oggi è considerata uno strumento autonomo e autocoerentecoerente in molti ambiti della [[fisica]] e della [[matematica]].
 
== Rinormalizzazione nelle teoria di campo quantistiche ==
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=== Regolarizzazione ===
 
Il primo passo per affrontare gli integrali divergenti e i relativi infiniti che sorgono nel calcolo delle sezioni d'urto e di altre quantità fisiche, consiste nella procedura di regolarizzazione. Con questa procedura si introducono artificialmente nuovi parametri nella teoria, i regolarizzatori, che hanno l'effetto di rendere finiti gli integrali della teoria. Alla fine della procedura di rinormalizzazione questi parametri non fisici devono essere rimossi opportunamente. Per esempio, l'integrale:
 
:<math>\int_0^a \frac{1}{z} dz - \int_0^b \frac{1}{z} dz = \ln a - \ln b + \ln0 - \ln0 = \ln a - \ln b + \infty - \infty</math>
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Una volta rese finite le quantità fisiche, il passo successivo consiste nel ridefinire le costanti di accoppiamento in modo tale da rimuovere i parametri di regolarizzazione non fisici artificialmente introdotti. Non sempre questo passaggio risulta possibile in modo coerente, in questo caso la teoria viene detta non rinormalizzabile e può essere considerata solo come una approssimazione a basse energie di una teoria più fondamentale rinormalizzabile.
 
== Divergenze in elettrodinamica quantistica ==
[[File:vacuum polarization.svg|thumb|(a) Polarizzazione del vuoto. Questo loop ha una divergenza ultravioletta logaritmica.]]