Инфинитезимальная калибровочная инвариантность лагранжиана Янга-Миллса

При бесконечно малом калибровочном преобразовании г ( Икс ) "=" 1 я α я ( Икс ) Т я , где [ Т а , Т б ] "=" я ф а б с Т с , я хочу знать, что происходит с лагранжианом л "=" Ф а мю ν Ф а мю ν дельта а б "=" Ф 2 , с Тр ( Т а Т б ) "=" 1 2 дельта а б . я получаю

Ф 2 Ф 2 + ф я Дж а α я Ф Дж мю ν Ф к мю ν дельта а к .

Как исчезает последний член? Или лагранжиан Янга-Миллса не является калибровочно-инвариантным относительно инфинитезимальных преобразований?

Ответы (1)

Ф 2 Ф 2 + α я ф я Дж к Ф Дж мю ν Ф к мю ν
ф я Дж к полностью антисимметрична по всем своим индексам и стягивается с чем-то симметричным по Дж к . Таким образом, действие инвариантно.

Мы видим, что ф я Дж к полностью антисимметричен следующим образом

[ Т я , Т Дж ] "=" ф я Дж к Т к тр ( [ Т я , Т Дж ] Т к ) "=" ф я Дж тр ( Т Т к ) "=" ф я Дж дельта к "=" ф я Дж к
Таким образом,
ф я к Дж "=" тр ( [ Т я , Т к ] Т Дж ) "=" тр ( [ Т Дж , Т я ] Т к ) "=" тр ( [ Т я , Т Дж ] Т к ) "=" ф я Дж к
Второе вышеприведенное равенство связано с цикличностью трассы. Таким образом, ф я Дж к "=" ф я [ Дж к ] . Но ясно ф я Дж к "=" ф [ я Дж ] к . Вместе это подразумевает ф я Дж к "=" ф [ я Дж к ] .

Да, я забыл, что дельта а б является метрикой Киллинга на алгебре Ли. Есть ли простое доказательство того, что ф я Дж к "=" ф [ я Дж к ] ?
@Jens - ответ отредактирован.
Другой способ показать это: след коммутатора всегда равен нулю.