Доказательство того, что всегда можно найти такое калибровочное преобразование, что A0=0A0=0A_0=0?

Я пытаюсь следовать доказательству Коулмана из его лекций «Аспекты симметрии» на стр. 200-201. Он доказывает, что всегда можно работать во временной калибровке для общей теории Янга-Миллса-Хиггса. Я быстро повторю его аргумент. Рассмотрим некоторое поле Хиггса, ф , для которого ковариантная производная по направлению обращается в нуль на некотором пути п :

г Икс мю г с Д мю ф "=" 0 г ф г с "=" г Икс мю г с А мю ф

где с параметр пути, такой, что путь начинается в точке Икс 0 и заканчивается в Икс 1 для с е [ 0 , с ф ] . Решение этого уравнения определяется выражением:

г ( п ) "=" п опыт ( п ( 0 ) п ( с ф ) А мю ( п ( с ) ) г Икс мю )

где п обозначает символ упорядочения пути. Кроме того, мы можем показать, что свойства преобразования задаются следующим образом:

г ( п ) "=" г ( Икс 1 ) г ( п ) г ( Икс 0 ) 1

Теперь доказательство: «Для любой точки пространства-времени Икс , определять п Икс быть прямым путем от ( Икс , 0 ) к Икс . Желаемое калибровочное преобразование определяется следующим образом:

г ( Икс ) "=" г ( п Икс ) 1

ибо при этом преобразовании:

г ( п Икс ) "=" г ( п Икс ) 1 г ( п Икс ) г ( п 0 ) "=" 1

из которого А 0 "=" 0 следует дифференцированием».

Я понимаю математику до фактического доказательства, но нахожу его доказательство довольно запутанным (может быть, потому, что английский не мой родной язык). Насколько я понимаю, он определяет путь п Икс в каждой точке Икс в пространстве-времени. Более того, п Икс представляет собой прямую линию, эволюционирующую только во времени, т.е. п Икс остается в той же точке Икс в космосе, но развивается вместе с т . Это верно? Если так, то г ( п Икс ) дан кем-то:

г ( п Икс ) "=" п опыт ( п ( 0 ) п ( с ф ) А 0 ( п Икс ( с ) ) г Икс 0 )

и действительно это подразумевает:

0 г ( п Икс ) "=" А 0 "=" 0

Если моя интерпретация верна до сих пор, то у меня следующий (возможно, глупый) вопрос:

Откуда мы это знаем ф в каждой точке пространства-времени Икс всегда подчиняться первому уравнению, которое я написал? Другими словами, все доказательство основано на идее ф удовлетворяет этому уравнению для пути п Икс , но откуда мы знаем, что это правда?

Связанный вопрос: physics.stackexchange.com/q/33133
Привет Twistor59, спасибо за ссылку. Я уже видел это, но это не совсем ответ на мой вопрос. В ссылке просто дан ответ без объяснения причин. Я это понимаю А мю "=" г ( п Икс ) А мю ( п Икс ) 1 ( мю г ( п Икс ) ) г ( п Икс ) Икс "=" 0 так что трюк работает. Я хотел бы понять, почему это работает. Например, в своих лекциях «Магнитный монополь 50 лет спустя» он использует этот прием всего трижды. Один раз исправить А 0 "=" 0 , затем А р "=" 0 а потом А θ "=" 0 . Так что для меня было бы интересно понять, откуда берется подвох.
Это должно было быть: А 0 "=" г ( п Икс ) А 0 г ( п Икс ) 1 ( 0 г ( п Икс ) ) г ( п Икс ) 1 "=" 0 . Извини
Я наткнулся на этот вопрос случайно, и я полагаю, что поле Хиггса не имеет ничего общего с выбором калибровки - линейный оператор Вильсона, который делает это возможным, не является решением уравнения, записанного здесь (как мог алгебраическизначный г во всяком случае, когда-нибудь будет решением этого?), но является решением определяющего уравнения горизонтального подъема пути в калибровочное расслоение. ф вообще не влияет на допустимый выбор калибровки , так как полный лагранжиан по-прежнему полностью калибровочно инвариантен. Как показывает ссылка твистора, единственным условием является то, что А 0 быть интегрируемым по времени.

Ответы (1)

Это допущение, которое он сделал там, устанавливая линию, зависящую от Вильсона (пути), является уловкой, чтобы утверждать, что если ф , соответствующий г ( п ) является истинным решением дифференциального уравнения первого порядка г Икс мю г с Д мю ф "=" 0 , оно единственно и действительно имеет закон преобразования г ( п ) "=" г ( Икс 1 ) г ( п ) г ( Икс 0 ) 1 , который он затем использует для завершения доказательства. Я также могу порекомендовать вам следить за аналогичным обсуждением петли Уилсона в главе 15.3, стр. 491 в учебнике Пескина и Шредера, где последовательность аргументации в основном такая же.

Спасибо за ваш ответ. Вы (и Коулман) начинаете с предположения, что ф удовлетворяет дифференциальному уравнению первого порядка. Но мой вопрос в том, как мы узнаем, что он удовлетворяет этому уравнению?
Мы говорим, что оно удовлетворяет этому уравнению, и выводим из него следствия. Мы знаем это, потому что говорим это, мы предполагаем, что это так. Иначе результат был бы другим.
Подобные вычисления находятся здесь higgs.physics.ucdavis.edu/QFT-III.pdf (стр. 148).
Спасибо за ссылку, я посмотрел на нее, и то, что он написал, кажется, имеет смысл, но на самом деле это не связано с моим первоначальным вопросом. Извините за настойчивость, но у меня такое чувство, что мы делаем что-то не так, просто навязывая это ф должно удовлетворять этому уравнению. Наверняка есть какой-то аргумент в пользу того, что в каждой точке пространства-времени ф удовлетворяет этому уравнению для прямолинейного пути, эволюционирующего во времени?