Ich studiere QFT mit Mandl & Shaw, Quantenfeldtheorie, und bin auf Problem 2.3 (Seite 37 in der zweiten Ausgabe) gestoßen, in dem es heißt:
Aufgabe 2.3: Zeigen Sie, dass die Lagrange-Dichte
für das reelle Vektorfeld führt zu den Feldgleichungen
und dass das Feld erfüllt die Lorenz-Bedingung
Ich habe den ersten Teil gemacht, bin mir aber nicht sicher, wie ich mich dem zweiten Teil nähern soll - Ableitung der Lorenz-Eichbedingung. Ich weiß jetzt, wie ich beide Ergebnisse herleiten kann.
Aber warum/wie ist das möglich ? Der Lagrange-Operator sieht für jede Feldkomponente mit Ausnahme des zweiten Terms sehr ähnlich aus wie ein Klein-Gordon-Lagrange-Operator. Wenn die Lorenz-Bedingung jedoch tatsächlich aus der gegebenen Lagrange-Funktion ableitbar war, ist der zweite Term identisch Null, und die Lagrange-Funktion reduziert sich für jede Komponente vollständig auf eine Klein-Gordon-Lagrange-Funktion. Was war dann der Sinn des zweiten Terms im Lagrange von Anfang an? Ihr Beitrag zur Bewegungsgleichung ist ebenfalls identisch Null, wenn die Lorenz-Bedingung erfüllt ist.
Gibt es hier eine sinnvolle physikalische Deutung zu lernen?
Wie @gj255 bereits bemerkt hat, erhält , was für bricht zum Lorenzpegel ab. Setzt man dies wieder in die Bewegungsgleichung ein, erhält man , eine Klein-Gordon-Gleichung, wie Sie vermutet haben. Mit anderen Worten, wir können uns unsere einzelne Euler-Lagrange-Gleichung als zwei Gleichungen in einer vorstellen, eine KGE und die Lorenz-Eichung.
Sie haben gefragt, was das physikalisch bedeutet. Was es bedeutet, ist, dass, während hat Freiheitsgrade, auf die das Messgerät reduziert , die Zahl, die von einem massiven Spin- Partikel. (Die Funktion des zweiten Terms, nach der Sie gefragt haben, besteht daher darin, diese DOF-Reduzierung zu erzeugen. Ein Lagrangian, bei dem er gelöscht wurde, ist nicht äquivalent, da wir die Lorenz-Eichung verlieren.)
Sie können dies im Anhang zu Kapitel I.5 von A. Zee's Quantum Field Theory in a Nutshell sehen, wo er ohne Annahme einer Lagrange-Funktion die Lorenz-Eichweite motiviert, die Anzahl der DOFs zu reduzieren, und zeigt, dass dies + die KGE Ihrer Gleichung entspricht der Bewegung. Dann stellt er fest, dass die linke Seite des EOM mit multipliziert wird ergibt eine massive Lagrange-Dichte, die (bis zur partiellen Integration) nur die massive Maxwell-Lagrange-Dichte ist.
gj255
Sanha Cheong
AccidentalFourierTransform
gj255