Четырехдивергенция и преобразование Лежандра

В качестве учебного случая рассмотрим следующий лагранжиан для левого поля Вейля х е С 2 :

л "=" х я о ¯ р р х

где о ¯ р ( 1 2 , о я ) , с о я стандартные матрицы Паули. Соответствующий гамильтониан (плотность) получается, как обычно, преобразованием Лежандра [с а работает, конечно, над двумя компонентами х ]:

ЧАС "=" л х а ˙ х а ˙ л "=" я х а х ˙ а л ,

правильно дает гамильтониан, не содержащий производных по времени: ЧАС "=" х я о ¯ я я х . Теперь рассмотрим приведенный выше лагранжиан, дополненный четырехдиверсионным я 2 р ( х о ¯ р х ) привести его к следующему явно эрмитовому виду:

л "=" я 2 [ х о ¯ р р х ( р х ) о ¯ р х ] ;

и рассмотрим следующий анзац для ассоциированного гамильтониана:

ЧАС "=" л х ˙ а х ˙ а + л ( х ˙ а ) * ( х ˙ а ) * л "=" я 2 х х ˙ а я 2 х а ( х ˙ а ) * л .

Обратите внимание, что знак минус второго члена возникает из-за прохождения производной справа с использованием антикоммутативности. В отличие от предыдущего случая, здесь ЧАС не будет содержать производных по времени только в том случае, если для второго члена соотношение я 2 х а ( х ˙ а ) * "=" я 2 ( х ˙ а ) * х а применены.

На классическом уровне, где компоненты х являются грассмановозначными, х будучи спинорным полем, такое соотношение, конечно, полностью справедливо, но мне было бы удобнее, если бы производные по времени легко выпадали. Это возможно? А если утвердительно, то как следует модифицировать приведенный выше анзац для преобразования Леграндра?

Случай спиноров Дирака описан в 198054/84967 . Может быть полезно почитать.
Следует подчеркнуть, что гамильтониан не угадывается: нет необходимости постулировать анзац. Существует совершенно определенный метод нахождения гамильтониана систем с ограничениями (независимо от того, четны переменные или нечетны). Погуглите "алгоритм Дирака-Бергмана".
Рад слышать это. Мое использование «анзаца» выше также имело в виду риторический смысл, поскольку я, безусловно, надеялся и фактически ожидал, что существует какой-то «четко определенный метод нахождения гамильтониана», как вы выразились. У меня очень мало опыта в этих вопросах квантования, особенно когда речь идет о системах с ограничениями. К большому разочарованию, я обычно чувствую себя растерянным, поскольку во время моего обучения я никогда не был должным образом обучен этим вопросам. Существует множество различных концепций и методов, и я часто чувствую, что мне нужны какие-то простые «рецепты».

Ответы (1)

  1. Суть в том, что поскольку, например, лагранжева плотность л должны быть реальными, комплексные спиноры Грассмана-нечета Вейля х и х не являются независимыми переменными. См. также этот пост Phys.SE.

  2. Это приводит к ограничениям. При правильном выполнении сингулярного преобразования Лежандра плотность гамильтониана ЧАС не зависит от переменных скорости. См. также этот , этот , этот и этот связанные сообщения Phys.SE.

  3. Чтобы узнать о бозонном аналоге, см., например, этот пост Phys.SE.

Спасибо за Ваш ответ. Постараюсь изучить предоставленные вами ссылки. Однако ближайшие пару часов меня не будет за компьютером.
Я просмотрел ваши ссылки, одна из которых относится к моему собственному вопросу (боюсь, несколько неловко). Казалось бы, нет никакой возможности лучше познакомиться с (супер)скобкой Дирака, которая, насколько я понимаю (поправьте меня, если я ошибаюсь), сводится к (супер)скобке Пуассона, только если координаты и все обобщенные импульсы независимы.