Рассмотрим набор скалярных полей ( ), которые мы теперь хотели бы связать с набором калибровочных векторных полей где ( вообще неабелева калибровочная группа). Рецепт (минимальная связь) для этого - обычная замена стандартной производной на калибровочно-ковариантную производную:
где являются векторами Киллинга, удовлетворяющими условию Киллинга и алгебра (здесь являются структурными константами алгебры Ли , и ).
Бесконечно малое калибровочное преобразование задается выражением
Параметры являются произвольными функциями пространства-времени. Это все из книги Чекотти "Суперсимметричные теории поля". Для выдержки щелкните здесь .
Теперь автор утверждает
Я не понимаю, как было получено это уравнение (первое равенство).
Если пространство-время обозначить и обозначены координатами , и целевое пространство (пространство, где в прямом эфире) обозначается (поэтому индекс маркирует координаты , то есть поля ), то я так понимаю является диффеоморфизмом в целевом пространстве, и я ожидаю,
где мы можем взять потому что (как параметр со значениями в алгебре Ли) не является функцией с.
В книге Чекотти закон преобразования для не дается. Однако в книге Томаса Ортина под названием «Гравитация и струны» (отрывок можно найти здесь ) закон преобразования для (см. Приложение J, уравнение J.8, если вы хотите обратиться к книге)
это всего лишь первый термин («транспортный термин») того, что я написал выше.
Мой первый вопрос : почему закон преобразования для содержат производную от параметра преобразования, учитывая, что параметр преобразования является локальным (в целевом пространстве), поскольку вообще зависит от полей ?
Мой второй вопрос связан с фактическим выводом уравнения (#): я поступил наивно, написав
а затем принимая в, используя законы преобразования , и . Я ожидал получить (#), но я даже не получил первый термин таким образом. Что я делаю не так?
Главное — посмотреть на трансформацию первый:
где при переходе от первого равенства ко второму мы воспользовались тем, что это карта из к так можно написать
поскольку это похоже на преобразование «координат», и это просто цепное правило для записи производных пространства-времени в терминах производных целевого пространства.
Первый срок в имеет которое, вообще говоря, не равно нулю, поскольку калибровочный параметр является локальной (т.е. функцией ). Но если бы этого члена не было, то имелось бы ожидаемое преобразование вектора целевого пространства (поскольку это всего лишь диффеоморфизм целевого пространства). Итак, нам нужна ковариантная производная со свойством, которое
Теперь мы можем либо принять это (как определение того, как должна преобразовываться ковариантная производная), чтобы выяснить закон преобразования, который должен подчиняться. ИЛИ мы можем отметить, что имеет индекс целевого пространственного вектора поэтому он должен преобразовываться как вектор целевого пространства при диффеоморфизме целевого пространства, т. е. как
который имеет вид производной параметра, умноженной на вектор. Обратите внимание, что индекс вектора в этой настройке .
наименьшее действие