Шаг в выводе магнитного момента электрона в книге Зи по КТП.

В главе III.6 своей книги « Квантовая теория поля в двух словах » А. Зи намеревается вывести магнитный момент электрона в квантовой электродинамике. Он начинает с замены в уравнении Дирака производной мю по ковариантной производной Д мю "=" мю я е А мю , где А мю представляет собой (классическое) внешнее электромагнитное поле. У нас есть

( я γ мю Д мю м ) ψ   "="   0.
Отсюда он исходит
( Д мю Д мю е 2 о мю ν Ф мю ν + м 2 ) ψ   "="   0 ,
где, как обычно, Ф мю ν "=" мю А ν ν А мю и о мю ν являются коммутаторами Дирака γ матрицы:
о мю ν "=" я 2 [ γ мю , γ ν ] .

Моя проблема связана с кажущимся простым шагом, который Зи использует при выводе. Он утверждает, что

( я / 2 ) о мю ν [ Д мю , Д ν ] "=" ( е / 2 ) о мю ν Ф мю ν .
Однако я получаю
[ Д мю , Д ν ] "=" я е мю А ν + я е ν А мю я е А мю ν + я е А ν мю "=" я е Ф мю ν я е А мю ν + я е А ν мю ,
но сейчас я не понимаю, почему последние два члена исчезают при умножении на о мю ν . Я даже пытался использовать явные выражения для о мю ν и получил ненулевое значение. У меня такое чувство, что мне не хватает чего-то действительно простого здесь. Кто-нибудь видит, что я сделал не так?

Ответы (2)

Когда вы делаете коммутатор, вы должны помнить, что он действует на что-то. Это означает, что у вас будет (не обращайте внимания на соглашение i и e):

[ Д мю , Д ν ] ф "=" ( [ мю , А ν ] [ А мю , ν ] ) ф

Теперь вы должны принять во внимание цепное правило для дифференциации! Первый коммутатор оценивает:

( мю А ν ) ф А ν ( мю ф ) + А ν ( мю ф ) "=" ( мю А ν ) ф

Выполнение этого для второго коммутатора также дает желаемый результат.

Приветствую, Дружелюбный помощник

Изменить: спасибо за исправление латекса :)

Верно. Наверное, я был ослеплен появлением мю А ν ν А мю поэтому я забыл, что s продолжали работать со всем, что было справа от них. Спасибо.

Вы забыли, что выражение [ Д мю , Д ν ] является оператором, поэтому производные действуют на все , что находится справа от них. Легче всего разобраться, если вы на самом деле оперируете своим выражением с произвольной тестовой функцией. ф ( Икс ) . Так, например, в вашем последнем уравнении первый член в правой части первого знака равенства становится

я е мю А ν я е мю ( А ν ф ( Икс ) ) "=" я е ( мю А ν ) ф ( Икс ) я е А ν ( мю ф ( Икс ) ) .
Выполните эту процедуру в полном объеме, и нежелательные условия должны быть отменены.

Это в основном идентично ответу Дружелюбного помощника, и оба они верны. Я принимаю его ответ, потому что он был немного быстрее, но все равно большое спасибо.
да, дружелюбный помощник написал, когда я еще писал это, так что он/она этого заслуживает :)