Нётеровский заряд для преобразования Лоренца в терминах операторов рождения/уничтожения

Я пытаюсь вычислить сохраняющийся заряд для непрерывной симметрии Лоренца для реального скалярного поля с точки зрения операторов рождения/уничтожения. Так что я,

л "=" 1 2 мю ф мю ф 1 2 м 2 ф 2

Следуя тому же аргументу, что и Какой закон сохранения соответствует бустингу Лоренца? , я могу показать, что сохраняющийся заряд равен

М мю ν "=" ( Икс мю Т 0 ν Икс ν Т 0 мю ) г 3 Икс

Однако мне нужно выразить это в терминах операторов создания и уничтожения. Итак, я начал с того, что записал условия для моего тензора энергии-импульса.

Для этой задачи мы записываем преобразование Лоренца как:

Λ ν мю "=" дельта ν мю + ю ν мю

где ю является антисимметричным. Из-за этого наш тензор энергии-импульса также будет антисимметричным и, следовательно, Т 00 "=" 0 . Это позволяет мне писать:

Т 0 мю "=" л ( 0 ф ) мю ф дельта 0 мю "=" 1 2 0 ф мю ф

Используя это, я получаю,

М мю ν "=" 1 2 Икс Икс ν 0 ф мю ф Икс мю 0 ф ν ф

Если мы используем сигнатуру (1, -1, -1, -1) для нашей метрики, мы можем написать,

М мю ν "=" 1 2 Икс Икс ν ф ˙ мю ф Икс мю ф ˙ ν ф "=" 1 2 Икс Икс ν Π ( Икс , т ) мю ф Икс мю Π ( Икс , т ) ν ф

где Π ( Икс , т ) — наш канонический сопряженный импульс (плотность).

Теперь, я немного сомневаюсь в следующей части, но дальше я сказал, что потому что Икс мю будет просто компонентом позиционного 4-вектора (и, следовательно, числом), я могу переместить его за пределы интеграла, чтобы написать

М мю ν "=" 1 2 [ Икс мю г 3 Икс Π ( Икс , т ) ν ф Икс ν г 3 Икс Π ( Икс , т ) мю ф ]

Знаки перевернулись, когда я опустил указатель. Это дает,

М мю ν "=" 1 2 [ Икс мю п ν Икс ν п мю ] "=" 1 2 [ Икс ν п мю Икс мю п ν ]

Это имеет смысл, потому что это принимает форму угловых моментов, но я не знаю, как упростить это, чтобы получить его с точки зрения суммы произведения операторов создания/уничтожения, один из которых дифференцируется. Я застрял здесь.

Возможно, теперь вы могли бы использовать выражения поля и оператора импульса в терминах операторов создания/уничтожения: \phi(x) = \int {d^3p}\frac{1}{\sqrt{\omega_p}} a_p e^{ipx}+a^\dagger_p e^{-ipx}} и так далее.
Тензор напряжений для скалярных полей симметричен! Т 00 является гамильтонианом теории.

Ответы (1)

Вы не записали операторы создания и уничтожения, которыми вы озаглавили свой вопрос. Я позволю тебе написать полностью Т 0 Дж "=" Π Дж Φ :   с точки зрения канонических режимов трехмерного осциллятора ,

[ а ( к ) , а ( к ) ] "=" [ а ( к ) , а ( к ) ] "=" 0 , [ а ( к ) , а ( к ) "=" ( 2 π ) 3   2 ю к   дельта 3 ( к к ) , Φ ( Икс ) "=" г 3 к ( 2 π ) 3 2 ю к ( а ( к ) е я к Икс + а ( к ) е я к Икс ) , Π ( Икс ) "=" я г 3 к ( 2 π ) 3 2 ( а ( к ) е я к Икс а ( к ) е я к Икс ) ,
для ю к "=" м 2 + к 2 . Скалярная теория поля — это простая переупаковка бесконечного количества осцилляторов: перейдите к своему любимому тексту. В любом случае выбрасывать xs из x-интегралов просто неразумно !

Тогда очевидно, что

М 0 Дж "=" я г 3 к ( 2 π ) 3 2 ю к а ( к ) ( ю к к Дж ) а ( к )   , М Дж л "=" я г 3 к ( 2 π ) 3 2 ю к а ( к ) ( к Дж к л к л к Дж ) а ( к )   .
Теперь вы можете проверить, что они приводят к необходимым алгебраическим коммутаторам Ли для группы?

Можете ли вы проверить "классический" приращение поля действия фигуры вращения на поле,

[ М Дж л , Φ ( Икс ) ] я ( Икс Дж Икс л Икс л Икс Дж ) Φ ( Икс )     ?

Eсть т п Дж термин отсутствует в М 0 Дж , верно? (хотя этот термин не меняет однородную алгебру Ли).
Да, верно, равный отрезок времени.
Я до сих пор не уверен, как вы напрямую пришли к приведенным выше выражениям.
Знаете ли вы стандартное разрешение канонических Полей в терминах операторов рождения и уничтожения и стандартные правила Фурье-анализа? Возможно, вам следует переписать свой вопрос, демонстрируя это, второе квантование, то есть, и пропустить необоснованное выскальзывание из x s.