Konservierte Strömung eines Klein-Gordon-Feldes

Dieses Problem ist eng verwandt mit Problem 7 in diesem Problemsatz aus dem QFT-Kurs von David Tong: http://www.damtp.cam.ac.uk/user/tong/qft/oh1.pdf

Also studiere ich ein Klein-Gordon-Feld ϕ mit Lagrange L = 1 2 ( μ ϕ ) ( v ϕ ) 1 2 M ϕ 2 .

Ich beschäftige mich mit den Konsequenzen des Satzes von Noether als Ergebnis der Symmetrie X μ X μ + ω   v μ X v , Wo ω   v μ ist ein infinitesimaler antisymmetrischer Tensor (insgesamt ist dies im Wesentlichen eine infinitesimale Lorentz-Transformation). Dies gibt mir eine Feldvariation δ ϕ = ω   v μ X v ( μ ϕ ) .

Das konnte ich zeigen δ L = μ ( ω   v μ X v L ) := μ F μ . Mit dem Beweis aus Neothers Theorem weiß ich also, dass ich den folgenden konservierten Strom konstruieren kann:

J λ = L ( λ ϕ ) δ ϕ F λ = ω   v μ X v L ( λ ϕ ) ( μ ϕ ) + ω   v λ X v L = ω   v μ X v ( L ( λ ϕ ) ( μ ϕ ) δ   v λ L ) = ω   v μ X v T   v λ

Wo T ist der Energie-Impuls-Tensor.

Dies ist die Antwort für den erhaltenen Strom im obigen Link. Ich bin bisher mit allem einverstanden.

 

Meine Frage:

Ich soll irgendwie das Obige nehmen und den konservierten Strom finden:

( J λ ) v μ = X v T μ λ X μ T v λ

Wie mache ich das? Wie kommt es, dass ich plötzlich die beiden extra habe '' μ v '' Komponenten? Meine Vermutung ist, dass ich das irgendwie "abziehen" muss ω μ v von Oben J λ , und verwenden Sie die Antisymmetrie von ω , aber ich weiß nicht wie das geht.

Außerdem: Angeblich gibt es sechs der oben genannten Strömungen ( J λ ) v μ ... Woher kommt diese Zahl? Wie ist das der Fall?

Antworten (1)

Ihre Vermutung ist richtig, Ihr unendlich kleiner Begriff ω μ , v ist ein Tensor, mit 4 ( 4 1 ) 2 Komponente (Antisymmetrie), also sollten Sie die gleiche Anzahl von konservierten Strömen haben. Denken Sie daran, dass Sie für Ihren Tensor alles auswählen können, was Sie wollen ω μ , v während es antisymmetrisch ist.

Ich würde Ihnen raten, zuerst zu setzen J λ in antisymmetrischer Form, dann komponentenweise arbeiten.

[Für die Nummer 6 = 4 ( 4 1 ) 2 , Sie könnten einfach die Anzahl der unabhängigen Komponenten einer antisymmetrischen Matrix der Größe 4 zählen, da ist 0 , 1 , 0 , 2 , 0 , 3 , 1 , 2 , 1 , 3 , 2 , 3 , der Rest ist entweder Null oder das Gegenteil davon. Die allgemeine Formel für a N × N antisymmetrische Matrix ist einfach so N ( N 1 ) 2 ]