接下來,我們作第一個近似:將底空間
(即d+1
維時空
)格子點化,於是泛函積分就近似為一多重積
分。這是為了將來利用電腦作數值計算必須作的準備
工作。我們為了減少近似的誤差,格子點的分布必須
要夠密,以免偏離連續時空太遠
[註10]。
由於為了使誤差不至於過大,格子點的總數仍然
很多
(例如:84 個, 104 個, 甚至164 個, 244 個),多到無
法利用電腦直接計算此多重積分的地步。於是,為了
計算該多重積分,勢必要再作近似。這一步的近似就
是設法利用隨機取樣的算法來近似的計算此多重積
分,正是在這裡用到了隨機過程的概念。其基本想法
是:
< >= Π
∫ ∫ −∫ E
d d
d xL
n
n
f i
d e
τττφ1
0; | 0;
1 {
φ} φSE
n
n
d e
−= Π∫
一式中,指數衰減因子
1
S
E e
−之值相對較大(即SE 之值
相對較小
)的場組態{ } n φ對積分有較重大之貢獻,所
以我們只要能設計出一種算法,能夠在
(不可數的)無
窮多個場組態
{ } n φ中,把對積分貢獻較大的”那些”組態挑起來,如此即應有
∫ Σ
Π−∫ ∫ −{ }
1 1 { }
~
n
E E n
d d
d xL S
n
n
d e e
φτφ
φ比較嚴格來說,是要設計出一種算法,使得我們隨機
挑選出來的很多個場組態是依照正比於
1
{ }
S
E n e
−φ的機率
來分布的
[註11]。
所以,這種想法其實是在原有的時空座標之外,
又多引入了一個假想的時間軸
(fake time axis),而將原
有的
d 維空間,一維(虛)時間,看成是d+1 維空間。
然後,從一個任意給定的場組態
{φ(r,τ)}出發,以一
定的方法,沿著假想時間軸產生出一系列的場組態。
其實就是引入一套沿著假想時間軸的
“動力
學機制
”,這套動力學機制會以一定的機率,產生一個
隨機過程,使得沿著假想時間軸產生出來的場組態正
是依照特定的機率分布而分布的。這樣就達到了我們
當初想要用隨機取樣的方式來近似的計算多重積分的
目的。
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