Что запрещает существование члена λ(AµAµ)2λ(AµAµ)2\lambda (A^\mu A_\mu)^2 в действии Штюкельберга?

В КТП «трюк» Штюкельберга часто используется, чтобы показать, как можно написать полностью калибровочно-инвариантный лагранжиан из лагранжиана, который им не является. Например, если у нас есть

л знак равно 1 4 Ф мю ν Ф мю ν + м 2 А мю А мю ,

калибровочная инвариантность становится очевидной, когда мы переписываем массивный калибровочный бозон в терминах нового векторного поля и скалярного поля ф : А мю А мю + 1 м мю ф . Тогда лагранжиан инвариантен относительно дельта ф знак равно м Λ ( Икс ) а также дельта А мю знак равно мю Λ ( Икс ) .

Мой вопрос таков: как правило, мы никогда не видим членов, присутствующих в приведенном выше лагранжиане, таких как λ ( А мю А мю ) 2 . Более того, кажется, что мы всегда можем продолжать добавлять такие термины, как ( А мю А мю ) 4 / м 2 , что явно кажется проблемой. Если мы рассматриваем теорию Штюкельберга как теорию, в которой бозоны Хиггса были проинтегрированы, и мы остались только с безмассовыми бозонами Голдстоуна ф , такие термины, как λ ( А мю А мю ) 2 должно стать очень актуальным при высоких энергиях с помощью размерного анализа. Я хотел бы получить некоторые пояснения, почему они никогда не присутствуют в лагранжиане.

Ответы (2)

Причина в том, что лагранжиан Штюкельберга записан для массивного фотона , векторного бозона U ( 1 ) калибровочная группа. Поскольку фотоны не взаимодействуют друг с другом, условия взаимодействия (т.е. А 3 или выше) отсутствуют.

Идея состоит в том, что перенормируемость может быть восстановлена ​​в теории с нарушенной калибровочной инвариантностью. Формализм Штюкельберга служит инструментом для инвариантности калибровки Прока-Лагранжа путем введения дополнительного скалярного поля. При расчете ряда возмущений его массу отправляют в бесконечность, чтобы это поле не влияло на физические результаты.

Спасибо; как этот аргумент можно обобщить на неабелев случай?
Статью именно по этому вопросу вы можете найти здесь: ptp.oxfordjournals.org/content/37/2/452 .
Примечание: с помощью этого трюка перенормируемость восстанавливается только в абелевом случае. В неабелевом случае у вас есть нелинейная сигма-модель, которая имеет более высокое отсечение, но все еще не перенормируется.

Аналогичный термин появляется, например, в скалярной электродинамике (электродинамике Клейна-Гордона-Максвелла) следующим образом. Как заметил Шредингер (см. ссылку в моей статье в Int'l J. of Quantum Information - http://akhmeteli.org/akh-prepr-ws-ijqi2.pdf ), поле скалярной материи в скалярной электродинамике можно сделать действительным калибровочным преобразованием. Результирующие уравнения движения могут быть получены из лагранжиана, содержащего член, аналогичный обсуждаемому вами члену (см. уравнение 14 и ссылку в моей вышеупомянутой статье).