Чтобы описать одночастичные состояния со спином-1 в лагранжевом описании, нам нужно использовать поле . Это 4-вектор с точностью до калибровочных преобразований, а значит, при преобразованиях Лоренца поле трансформируется как
где является функцией операторов рождения и уничтожения. Соответственно, поляризации смещаются аналогично
где детальное выражение здесь неважно.
Конечным результатом этого обсуждения является то, что для того, чтобы иметь явно лоренц-инвариантные элементы S-матрицы (а также лоренц-инвариантную теорию), нам нужно написать теорию калибровочно-инвариантным способом.
Самый экономичный способ сделать это — соединить фотонное поле к сохраняющемуся току
Самый известный пример — электронный ток. , потому что всегда указывается, что .
Вот мое замешательство. Когда мы измеряем глобальная симметрия , уравнение движения модифицируется связью с
и это, по-видимому, говорит о том, что когда фермионный и калибровочный секторы сообщаются друг с другом, утверждение о сохранении тока уже не соответствует действительности. Действительно,
Глупый вопрос
Эта последняя величина равна нулю? Другими словами, сохраняется ли глобальный сохраняющийся ток после того, как мы измерим симметрия?
Ваше уравнение движения не имеет смысла. Попробуйте вместо этого
Затем следует
Электрический ток сохраняется, поскольку лагранжиан инвариантен относительно глобальной U(1)-симметрии .
Лагранжиан КЭД инвариантен относительно локальной U(1)-симметрии .
Поскольку глобальная симметрия U(1) является подмножеством локальной симметрии U(1), т. е. лагранжиан КЭД инвариантен относительно глобальной симметрии U(1), текущий должны сохраняться для лагранжиана КЭД по теореме Нётер.