Нётеровый ток поля Дирака при перемещении пространства-времени [закрыто]

Моя проблема в том, что я не понимаю, как можно рассчитать ток Нётер при пространственно-временном переносе лагранжевой плотности поля Дирака. Я знаю, что в конце концов вы получаете энергию и импульс как сохраняющиеся величины, но, когда я пробовал это самостоятельно, я запутался, и Интернет не предоставил правильного расчета, только решение, если вы будете искать достаточно долго.

Лагранжева плотность поля Дирака равна л "=" ψ ¯ ( я γ мю мю м ) ψ

и пространственно-временной перевод проявляется через Икс мю "=" Икс мю ϵ мю

Тогда мы получаем Δ ψ ( Икс ) "=" ϵ мю мю ψ ( Икс ) для полей и Δ л ( Икс ) "=" ϵ мю мю л ( Икс ) для лангранжиана как инфинитезимальные преобразования. В качестве следующего шага вы бы взяли формулу для тока нетера, а затем заполнили ее и вычислили, но тут я заблудился.

Что конкретно вы пробовали? Вы должны показать работу, которую вы пытались сделать.

Ответы (1)

Лагранжиан поля Дирака равен

л "=" ψ ¯ [ я γ мю мю м ] ψ .

Теперь рассмотрим бесконечно малое изменение

Икс мю Икс мю "=" Икс мю + ϵ мю .
Поле изменяется следующим образом:
ψ ( Икс ) ψ ( Икс ) "=" ψ ( Икс ) + ϵ мю мю ψ ( Икс ) .
Давайте определим дельта ψ "=" ϵ мю мю ψ ( Икс ) . Изменение лагранжиана определяется выражением (это верно для любого поля!)
дельта л "=" мю ( ϵ мю л ) .
Поскольку это полная производная, вы можете применить теорему Нётер и получить
Дж мю "=" ( дельта ψ а ) ( ( ψ а ) л ) ϵ мю л "=" ϵ ν ν ψ а ( ( ψ ¯ я γ мю ) а ) ϵ ν η мю ν л "=" ϵ ν [ я ψ ¯ γ мю ν ψ η мю ν л ] .
Я явно написал индексы спиноров Дирака. Обратите внимание, что ψ и ψ ¯ анти-коммутирует! Здесь мы получаем тензор 2 ранга
Т мю ν "=" я ψ ¯ γ мю ν ψ η мю ν л ,
который мы называем тензором энергии-импульса .