Macierz S

Macierz S, macierz rozpraszania (z ang. scattering matrix) – centralny element obrazu oddziaływań w mechanice kwantowej (będącym obok obrazu Heisenberga i obrazu Schroedingera trzecim obrazem mechaniki kwantowej), bardzo istotny dla optyki kwantowej. Opisuje ona w jaki sposób zachodzi rozpraszanie cząstek: podstawiając funkcje falowe cząstek rozpraszanych otrzymujemy funkcje falowe cząstek rozproszonych:

${\mathrm{\Phi }}_n(+\mathrm{\infty })=\sum _m{\mathrm{\Phi }}_m⟨{\mathrm{\Phi }}_m|\hat{S}|{\mathrm{\Phi }}_n⟩.$

Macierz S rozwija się często w szereg, którego człony można zilustrować za pomocą diagramów Feynmana.

Tradycyjnie obliczana macierz S posiada dwa problematyczne rodzaje nieskończoności: UV (dla wysokich energii) i IR (dla niskich energii). Nieskończoności UV pozbywa się przy pomocy renormalizacji, a w przypadku IR stosuje się stany ubrane, metodę przekroju czynnego bądź modyfikuje się macierz S.