Wie kann ich beweisen, dass die Noether-Ladung tatsächlich die Erhaltung der elektrischen Ladung darstellt?

Ich habe eine Frage zum Satz von Noether für die globale Eichinvarianz eines komplexen Skalarfelds. Ab

L = μ Φ μ Φ + M 2 C 2 2 2 Φ Φ ,
Da das Feld global invariant ist, habe ich eine Erhaltungsgröße, die die Ladungserhaltung ausdrückt. Der eingesparte Strom für das obige Feld ist
J μ = ich λ ( Φ μ Φ Φ μ Φ ) ,
was bedeutet, dass meine Erhaltungsmenge zu einem bestimmten Zeitpunkt ist
Q = J 0 D 3 X = ich λ ( Φ T Φ Φ T Φ ) D 3 X = C Ö N S T A N T .

Ich habe den Oberflächenteil des Integrals betrachtet, der durch Oberflächenerweiterung bis ins Unendliche entfernt wurde, wobei ich ihn als Null betrachte. Meine Frage ist: Wie kann ich beweisen, dass der obige Integrand tatsächlich die Erhaltung der elektrischen Ladung darstellt?

Ich nahm an, ich könnte es erklären, indem ich das räumliche Integral nicht entfernte und mich an den Satz von Gauß erinnerte oder das neu definierte λ Parameter, aber dies könnte auch für andere Erhaltungsgrößen durchgeführt werden, die keine Erhaltung der elektrischen Ladung darstellen. Also wie kann ich das beweisen?

In Ihrer dritten Gleichung fehlen Vorfaktoren.
λ = e / 2 M .

Antworten (1)

  1. Um den Noether-4-Strom mit dem elektrischen 4-Strom zu identifizieren, müsste man prinzipiell zeigen, dass der Noether-4-Strom tatsächlich als Quellterm in den Maxwellschen Gleichungen auftaucht.

  2. Die Maxwell-Gleichungen mit Quellen (Gaußsche + Amperesche Gesetze) werden durch Hinzufügen der Maxwell-Lagrange-Funktion abgeleitet 1 4 F μ v F μ v zu einem minimal gekoppelten, eichinvarianten Materie-Lagrange, und variieren bzgl. das 4-Gauge-Potenzial A μ .

  3. Siehe auch diesen verwandten Phys.SE-Beitrag.