Действительно ли частица со спином 2 возвращается в свое прежнее состояние после поворота на 180°?

Часто утверждается, что частицы со спином 2 возвращаются в свое прежнее состояние после π вращения, точно так же, как частицы со спином 1/2 возвращаются после 4 π вращение. Но мой расчет говорит об обратном.

Позволять г -ось - ось вращения. Матричная форма Дж г под основу { | 2 м } ( м "=" 0 , ± 1 , ± 2 ) является

Дж г "=" ( 2 1 0 1 2 ) .

Оператор поворота на 180° вокруг оси z:

е я π Дж г "=" ( 1 1 1 1 1 ) ,
что не тождество и не скалярная матрица.

Итак, утверждение неверно, или я ошибаюсь в своих расчетах?

Ответы (1)

Это верно только тогда, когда все вращение выровнено с осью вращения. Когда у вас есть состояние массивной частицы со спином 2 в состоянии покоя с 1 единицей вращения в направлении z, вращение пи вокруг оси z дает -1, как вы подсчитали. Ваша матрица верна --- только действие на подпространство z-спин 2,0,-2 дает идентичность. Когда есть 2 единицы или 0 единиц в z-направлении, он возвращается к себе после π вращение вокруг оси z.

Для гравитонов вращение пи вокруг направления движения возвращается в то же состояние, потому что спиральность всегда ± 2 , но вращение пи вокруг другой оси не приводит к такому же состоянию просто потому, что направление движения меняется, гравитон движется в другом направлении.