Комплексное представление калибровочной группы и киральная калибровочная теория

В этой статье Джона Прескилла и др . на странице 1 делается заявление:

Калибровочную теорию с преобразованием фермионов как комплексное представление калибровочной группы мы будем называть киральной калибровочной теорией , потому что калибровочная симметрия является киральной, а не векторной симметрией (такой как КХД).

Но мой вопрос: почему комплексное представление калибровочной группы подразумевает киральную калибровочную теорию ?

Если фундаментальное представление SU(3) является комплексным представлением (с комплексно-сопряженным антифундаментальным Rep), то не является ли КХД с фундаментальным представлением SU(3) идеальным контрпримером, где калибровочная симметрия подобна вектору, а не хиральный???

пс. См. эту страницу или узнайте об этом из Вики:

В физике комплексное представление — это групповое представление группы (или алгебры Ли) в комплексном векторном пространстве, которое не является ни реальным, ни псевдореальным. Другими словами, элементы группы выражаются в виде комплексных матриц, а комплексно-сопряженное комплексное представление является другим, неэквивалентным представлением. Для компактных групп можно использовать индикатор Фробениуса-Шура, чтобы определить, является ли представление реальным, сложным или псевдореальным.

Например, N-мерное фундаментальное представление SU(N) для N больше двух является комплексным представлением, комплексно-сопряженное представление которого часто называют антифундаментальным представлением.

Ответы (2)

Этот ответ приходит очень поздно, но, надеюсь, он кому-то будет полезен.

Для простоты рассмотрим один аромат творога. Здесь задействованы два различных спинора Вейля: левокиральный спинор Вейля д л и правокиральный спинор Вейля д р , оба из которых преобразуются в фундаментальное представление 3 . Интуитивно теория не является хиральной, потому что обе хиральности рассматриваются одинаково, но как это эквивалентно определению Прескилла, когда 3 3 сложный?

Обратите внимание на левокиральный спинор Вейля в представлении р это в точности то же самое, что правохиральный спинор Вейля в сопряженном представлении р * (как я объясняю здесь ). Таким образом, по своей сути неоднозначно, под каким представлением трансформируются «фермионы». В зависимости от того, хочу ли я использовать левокиральные или правокиральные спиноры, это может быть 3 3 , 3 3 ¯ , или же 3 ¯ 3 ¯ .

Используемое здесь соглашение состоит в том, чтобы сделать все левокиральным для согласованности, как это делается при построении модели GUT. Тогда представление для кварка 3 3 ¯ что совершенно реально. Сравните это с электрослабой теорией с С U ( 2 ) л × U ( 1 ) Д , где одно поколение кварков было бы в ( 2 , 1 / 6 ) ( 1 , 2 / 3 ) ( 1 , 1 / 3 ) , что сложно.

Мне кажется, что ответ Кнчжоу более правильный по сравнению с ответом Фредерика.

Приведенное вами утверждение не означает, что комплексное представление калибровочной группы влечет за собой киральную калибровочную теорию вообще. Это справедливо только в том случае, если калибровочная группа в первую очередь соответствует киральной симметрии. Кирально-симметричная теория содержит безмассовые фермионы.

Относительно вашего контрпримера: верно, что КХД содержит фермионы в комплексном представлении калибровочной группы. Однако калибровочной группой в этом случае является не киральная симметрия, а С U ( Н с ) цветовая симметрия. Следовательно, возможно, что киральная симметрия нарушается и фермионы приобретают массу. Это может произойти из-за спонтанного, явного и аномального нарушения симметрии.

Мне кажется, что кнжоу более корректен.