Noethers 2. Theorem und lokale Eichidentitäten

Ich versuche die sogenannten Gauge Identities abzuleiten:

D v δ S δ ϕ = 0
Wo D v ist ein Betreiber von Derivaten und δ S δ ϕ sind die üblichen Euler-Lagrange-Gleichungen.

Bisher habe ich die folgende lokale Feldtransformation vorgenommen:

δ ¯ ϕ ( X ) = φ v λ v ( X ) φ v λ v + φ v μ μ λ v

Und variierte die Aktion:

δ ¯ S = D 4 X   ( L ϕ δ ¯ ϕ + L μ ϕ μ δ ¯ ϕ ) = D 4 X   ( L ϕ ( φ v 0 λ v + φ v ρ ρ λ v ) + L μ ϕ μ ( φ v 0 λ v + φ v ρ ρ λ v ) ) Integrieren Sie den zweiten Term in Teilen, um zu erhalten = D 4 X   ( L ϕ ( φ v 0 λ v + φ v ρ ρ λ v ) μ L μ ϕ ( φ v 0 λ v + φ v ρ ρ λ v ) ) = D 4 X   [ L ϕ μ ( L μ ϕ ) ] φ v 0 λ v + [ L ϕ μ ( L μ ϕ ) ] φ v ρ ρ λ v Integrieren Sie den zweiten Term erneut, um Teile zu erhalten = D 4 X   [ L ϕ μ ( L μ ϕ ) ] φ v 0 λ v ρ ( [ L ϕ μ ( L μ ϕ ) ] φ v ρ ) λ v = D 4 X   μ J μ ( λ )

Erkennen dieses Zeugs im Integral als Operator D v , bekomme ich folgendes:

D 4 X   ( μ J μ ( λ ) λ v D v δ S δ ϕ ) = 0

Was ich nicht verstehe ist, wie man das jetzt sieht D v δ S δ ϕ = 0 für willkürlich λ .

Was ist, wenn ich einen Parameter wähle, der nicht funktioniert? J zum Beispiel an der Oberfläche verschwinden?

Antworten (1)

Bezeichnen wir die Raumzeit-Mannigfaltigkeit mit M . Für jede lokalisierte Funktion λ Ohne Unterstützung an den Grenzen der Raumzeit verschwindet der erste Term in Ihrer letzten Gleichung, da er in ein Grenzintegral umgeformt werden kann, dh

M μ J μ ( λ ) = M D Σ μ J μ ( λ ) = 0
Nehmen Sie nun eine geschlossene Teilregion N M und Funktionen betrachten λ An M so dass sie willkürlich sind N beim Verschwinden nach draußen. Die Verwendung des obigen Arguments in Ihrer letzten Gleichung impliziert dies
N D 4 X   λ v D v δ S δ ϕ = 0
Seit λ ist willkürlich an N , wir glauben, dass D v δ S δ ϕ = 0 An N . Wiederholen dieses Arguments für eine Sequenz von Patches N ich , die insgesamt decken M , Wir schließen daraus D v δ S δ ϕ = 0 auf die ganze Mannigfaltigkeit M . Würdest du zustimmen?