Ladungsoperator für Dirac-Spinor

In der QED die Eichtransformation, die auf ein fermionisches Feld einwirkt ψ Ist

ψ ' ( X ) = e ich a ( X ) Q ψ ( X )
Wo Q ist der Ladungsoperator. Meistens wird es nur so geschrieben
ψ ' ( X ) = e ich a ( X ) ψ ( X )
Wenn jedoch die allgemeine Lösung der Dirac-Gleichung ist
ψ ( X ) = ( u ( X ) v ( X ) )
Wo u ist der Vektor mit Elektronenfeldern und v mit Positronenfeldern, wie kann dann die zweite Formel wahr sein, wenn Q u = + u Und Q v = v ? In diesem Fall würden wir bekommen
Q ψ ( X ) = ( u ( X ) v ( X ) ) ψ

was wäre wenn u = 0 oder v = 0 ?
Ich glaube nicht, dass dies der Fall ist, wenn Sie den allgemeinsten QED-Lagrangian haben
Können Sie eine Referenz geben? Ich habe noch nie einen Ladungsoperator im Exponential gesehen ...
Halzen & Martin, „Quarks und Leptonen“, Formel (15.2)

Antworten (1)

Der Punkt ist, dass ein Dirac-Feld nicht wirklich eine Lösung für ein Elektron und ein Positron ist, sondern ein Elektron und das Konjugat des Positrons. Das bedeutet, dass das Dirac-Elektronenfeld tatsächlich gehorcht,

e ich a ( X ) Q ψ = e ich a ( X ) ψ

Solche Missverständnisse werden aufgelöst, wenn man in der Weyl-Darstellung arbeitet. Dort sind die fundamentalen (2-Komponenten-) Felder, die die Lagrange-Funktion ausmachen, e L , e R C (Wo e L ist negativ geladen und e R C ist positiv). Dann ist ein Dirac-Fermion

ψ = ( e L ( e R C ) )