Kommutierung zwischen Energie und Impuls

Die Kompositionseigenschaft von Lorentz-Transformationen erzwingt die Kommutierungsrelation:

[ P μ , P ρ ] = 0

Wo P ist das Vier-Momenta. Das Obige scheint zu implizieren, dass Energie- und 3-Impuls-Operatoren miteinander kommutieren müssen, damit der Operator der Lorentz-Transformation die Form hat, die wir normalerweise verwenden.

Da ich neu bei QFT bin, fällt es mir schwer, mich damit zu beschäftigen, da wir während des gesamten QM fast immer Hamiltonianer hatten, die nicht mit Schwung pendelten. Ich verstehe, dass dies ein ganz anderes Ballspiel ist, aber trotzdem ziemlich seltsam.

Kann mir also jemand sagen, was mir bei all dem fehlt?

Antworten (1)

In der Quantenmechanik wirkt der Hamilton-Operator normalerweise als Funktion des Impulses P ^ und Koordinaten X . Es ist nicht kommutativ mit Impuls P ^ normalerweise aufgrund der Koordinaten oder einiger anderer Operatoren wie Drehimpuls. Aber für die Quantenfeldtheorie ist der Hamilton-Operator nicht mehr die Funktion von Koordinaten und Impuls, sondern jetzt die Funktion von Feldern und Feldableitungen H ( ϕ , μ ϕ ) . Hier Betreiber P ich = D X 3 T 0 ich ist der Impuls des gesamten Systems, der sich vom kanonischen Impuls der Felder unterscheidet π ( X ) = L ϕ . Bildhaft können wir sehen H Und P sind jetzt unabhängig voneinander auf dem gleichen Niveau, was im QM nicht der Fall ist. Sie bilden den Vierervektor P μ , der den Geist von QFT zeigt, Zeit und Raum auf die gleiche Ebene zu bringen.

Diese Antwort ist irgendwie irreführend. Im QM, H Und P auch pendeln. Es gibt keinen grundlegenden Unterschied zwischen QFT und nichtrelativistischer QM, wenn es um die Symmetriealgebra geht: In beiden Fällen haben wir [ P μ , P v ] 0 .
Die nicht-relativistische Quantenmechanik muss nicht der Lorentz-Symmetrie gehorchen, oder? P Das kanonische Momentum wird nicht immer mit pendeln H , Ich finde. Das einfachste Beispiel: H = P ^ 2 2 M + 1 2 ω X 2