Dans une série d'articles avec James Glimm parus de 1969 à 1972, il crée les fondements d'une « théorie quantique des champs constructive », présentée dans leur livre : Glimm, Jaffre Quantum physics : a functional integral point of view (1981, 1987). Ils justifient aussi l'emploi de la technique de renormalisation indépendamment de la théorie des perturbations et sont les premiers à démontrer l'existence de théories quantiques des champs relativistes non triviales (en dimension spatiale 2 ou 3, le cas de la dimension 4 est ouvert) et l'existence de diverses phases dans les théories quantiques des champs. Plus tard, il travaille entre autres sur la théorie de jauge et en géométrie non commutative.
Son article avec Frank Quinn[2] dans le Bulletin de l’American mathematical society de 1993 a suscité un débat sur le rôle de la rigueur mathématique en mathématiques appliquées, et notamment dans la théorie des cordes, discussion sollicitée par les auteurs[3].
Publications
James Glimm et Arthur Jaffe, Quantum physics : a functional integral point of view, New York, Springer-Verlag, , 2e éd. (1re éd. 1981), XXII+535 (ISBN978-0-387-96476-8)
(en) James Glimm et Arthur Jaffe, Collected Papers : Quantum field theory and statistical mechanics, vol. 1, Boston, Birkhäuser, coll. « Contemporary Physicists », , 418 p. (ISBN978-0-8176-3271-7, BNF37360524, présentation en ligne) — Réimpression d'articles parus en 1969-1977.
(en) James Glimm et Arthur Jaffe, Collected Papers : Constructive quantum field theory, vol. 2, Boston, Birkhäuser, coll. « Contemporary Physicists », , 533 p. (ISBN978-0-8176-3272-4, BNF37360524, présentation en ligne) — Réimpression d'articles parus en 1968-1980.
Arthur Jaffe et Frank Quinn, « Theoretical Mathematics – towards a cultural synthesis of mathematics and theoretical physics », Bulletin of the AMS (New series), vol. 29, no 1, , p. 1-13 (lire en ligne)
Arthur Jaffe, « Reflections and twists », Publications Mathématiques de l'IHÉS, vol. S88, , p. 119-130 (MR1667904, zbMATH0994.81061, lire en ligne) — Souvenirs de l'IHÉS.
↑Réponses à l’article de Jaffe et Quinn par Michael Atiyah, Armand Borel, G. J. Chaitin, Daniel Friedan, James Glimm, Jeremy J. Gray, Morris W. Hirsch, Saunders Mac Lane, Benoit B. Mandelbrot, David Ruelle, Albert Schwarz, Karen Uhlenbeck, René Thom, Edward Witten et Sir Christopher Zeeman ; et Réponse aux réponses par Jaffe et Quinn.