Скалярное поле дает частицы со спином 000

В связи с этим вопросом.

Что нужно показать, так это то, что полный угловой момент (полученный из лагранжиана Клейна-Гордона), действующий на кет с 0 импульса, дает 0. Это означало бы, что скалярная теория поля не порождает собственного углового момента, т.е. спина .

Вывод в приведенном выше вопросе основан на том, что я уже нашел в заметках Дэвида Тонга, но все они происходят из квантования классического сохраняющегося заряда, связанного с лоренц-инвариантностью: т.е.

Дж ^ "=" г 3 Икс Икс × ( π ^ ф ^ )
где π ^ ф ^ - квантованный физический угловой момент.

Не говоря уже о том, что я все еще не уверен в некоторых математических расчетах (см. мой вопрос здесь ), почему мы ожидаем, что спин будет включен в классически сохраняющийся (полный) импульсный заряд ?

Легкомысленный ответ (потому что у меня сейчас нет времени): спин и угловой момент являются «зарядами» С О ( 3 ) - группа симметрии не различает их.

Ответы (1)

Каждое релятивистское поле (не обязательно квантовое) должно быть лоренц-ковариантным объектом. Это означает, что его можно представить в виде прямой суммы неприводимых представлений группы Лоренца. Неприводимые представления группы Лоренца отмечены двумя числами н , м (это означает, что объект преобразуется как n раз ковариантный тензор и m раз контравариантно относительно преобразований группы Лоренца), а сумма н + м относится к собственному значению оператора С U ( 2 ) группа.

Таким образом, даже если вы не вводите КМ, вы получите «спиновое» слагаемое в токе Нётер, связанное с инвариантностью соответствующего лагранжиана относительно преобразования Лоренца вашего поля. После внедрения QFT вы сможете подключиться н + м с физической наблюдаемой величиной: это собственное значение является собственным значением генератора вращений. Если затем расширить свое поле в прямой сумме иррепрезентаций группы Лоренца и отсечь все представления, кроме Н , М , осталось только 2 ( Н + М ) + 1 компоненты, вы сможете представить частицы с заданной массой и определенным спином Н + М по этому полю.

Но до введения КТП слагаемое "спин" в токе Нётер не имеет ясного смысла.

Верно ли, что любое представление можно разложить в прямую сумму ir.reps?