Ein Schritt in der Ableitung des magnetischen Moments des Elektrons in Zees QFT-Buch

In Kapitel III.6 seiner Quantum Field Theory in a Nutshell macht sich A. Zee daran, das magnetische Moment eines Elektrons in der Quantenelektrodynamik herzuleiten. Er beginnt damit, in der Dirac-Gleichung die Ableitung zu ersetzen μ durch die kovariante Ableitung D μ = μ ich e A μ , Wo A μ ist ein (klassisches) äußeres elektromagnetisches Feld. Wir haben

( ich γ μ D μ M ) ψ   =   0.
Daraus leitet er ab
( D μ D μ e 2 σ μ v F μ v + M 2 ) ψ   =   0 ,
wo, wie immer, F μ v = μ A v v A μ Und σ μ v sind die Kommutatoren des Dirac γ Matrizen:
σ μ v = ich 2 [ γ μ , γ v ] .

Mein Problem befasst sich mit einem scheinbar einfachen Schritt, den Zee in der Ableitung verwendet. Er behauptet dass

( ich / 2 ) σ μ v [ D μ , D v ] = ( e / 2 ) σ μ v F μ v .
Allerdings bekomme ich
[ D μ , D v ] = ich e μ A v + ich e v A μ ich e A μ v + ich e A v μ = ich e F μ v ich e A μ v + ich e A v μ ,
aber ich verstehe jetzt nicht, warum die letzten beiden Terme verschwinden, wenn sie mit multipliziert werden σ μ v . Ich habe sogar versucht, die expliziten Ausdrücke für zu verwenden σ μ v und bekam einen Wert ungleich Null. Ich habe das Gefühl, dass mir hier etwas ganz Einfaches fehlt. Sieht jemand was ich falsch gemacht habe?

Antworten (2)

Wenn Sie den Kommutator machen, müssen Sie sich daran erinnern, dass er auf etwas einwirkt. Das bedeutet, dass Sie haben (achten Sie nicht auf die Konvention von i und e):

[ D μ , D v ] ϕ = ( [ μ , A v ] [ A μ , v ] ) ϕ

Jetzt müssen Sie die Kettenregel zum Differenzieren berücksichtigen! Der erste Kommutator ergibt sich zu:

( μ A v ) ϕ A v ( μ ϕ ) + A v ( μ ϕ ) = ( μ A v ) ϕ

Wenn Sie dies auch für den zweiten Kommutator tun, erhalten Sie das gewünschte Ergebnis.

Prost, ein freundlicher Helfer

Edit: Danke für den Latex-Fix :)

Rechts. Ich glaube, ich war geblendet von dem Aussehen von μ A v v A μ also das hab ich vergessen s operierten immer noch alles zu ihrer Rechten. Danke.

Sie haben diesen Ausdruck vergessen [ D μ , D v ] ein Operator ist, also wirken die Derivate auf alles zu ihrer Rechten. Es ist am einfachsten, Dinge herauszufinden, wenn Sie Ihren Ausdruck tatsächlich auf eine beliebige Testfunktion anwenden F ( X ) . In Ihrer letzten Gleichung wird also beispielsweise der erste Term rechts vom ersten Gleichheitszeichen

ich e μ A v ich e μ ( A v F ( X ) ) = ich e ( μ A v ) F ( X ) ich e A v ( μ F ( X ) ) .
Führen Sie diesen Vorgang vollständig durch und die unerwünschten Bedingungen sollten storniert werden.

Dies ist im Grunde identisch mit der Antwort von A friendly helper und beide sind richtig. Ich akzeptiere seine Antwort, weil er etwas schneller war, aber trotzdem vielen Dank.
Yup, ein freundlicher Helfer hat gepostet, während ich noch mitten im Schreiben war, also hat er/sie es verdient :)