Considere unR yo mi metro un norte norte yo un norte - re _ i m e n s i o n a l m a n i f viejo _ _
con coordenadas {Xi
}( yo = 1 , . . . , norte )
. Sea el parámetro de longitud de arcot
. De modo queddtXi( t ) ≡X˙i( t )
es el vector tangente habitual a lo largo de la curvaXi( t )
. Sobre esta variedad, consideramos prescribir la siguiente teoría que se compone denorte
variables bosónicas ynorte
variables fermiónicas {ψi
} y sus conjugados {ψ¯i
}:
L =12gramoyo jX˙iX˙j+i2gramoyo j(ψ¯iDtψj−Dtψ¯iψj) -14Ryo j k lψiψjψ¯kψ¯yo.(1)
Los términos del tensor de Riemann se explican por sí mismos y
Dt
es la derivada covariante:
Dtψi=∂tψi+X˙jΓij kψk.(2)
Consulta 1: Tengo problemas para entender esta derivada covariante. Me encuentro con la siguiente paradoja.
Dt
es simplemente la derivada direccional a lo largo de una curva en la variedad. Entonces puedo usar la regla de la cadena para escribir:
Dtψi=X˙jDjψi.(3)
Ahora bien, el lagrangiano es un escalar y, por lo tanto, puedo deducir que los fermiones con los índices elevados deben ser vectores, porque solo entonces el último término en (1) resulta un escalar. Entonces, los índices elevados sobre los fermiones deben ser índices contravariantes. Luego, usando la regla para su diferenciación covariante que tengo de la relación anterior:
Dtψi=X˙j(∂jψi+Γij kψk) =X˙j∂jψi+X˙jΓij kψk.(4)
Aparentemente, el penúltimo término anterior es solo:
X˙j∂jψj=∂tψi.(5)
Y entonces
( 3 )
sale en consonancia con
( 2 )
. Lo que me molesta es que (por lo que entiendo :) los fermiones y los bosones son entidades independientes, por lo que la derivada bosónica del fermión debe desaparecer:
∂jψi= 0.(6)
Ese es el problema, por ahora.
( 2 )
y
( 3 )
ya no son coherentes entre sí.
Consulta 2: Considere calcular las derivadas parciales del Lagrangiano, es decir:
∂L∂Xmetro,∂L∂X˙metro,∂L∂ψmetro,∂L∂ψ˙metro∂L∂ψ¯metro,∂L∂ψ¯˙metro.(7)
Entonces, una forma de ver esto es usar
( 2 )
en
( 1 )
y proceda de la manera habitual, tomando
Xi
,
X˙i
,
ψi
,
ψ˙i
,
ψ¯i
,
ψ¯˙i
ser entidades independientes, es decir, posiciones y velocidades bosónicas, y posiciones y velocidades fermiónicas. La otra es ver las derivadas covariantes fermiónicas en
( 1 )
como entidades que son independientes de las velocidades bosónicas
X˙metro
(por ejemplo), de modo que el operador derivado para la velocidad bosónica
∂∂X˙metro
no entrará en la expresión para
Dtψi
Quiero decir, ¿el
X˙metro
dependencia en (2) cuenta como una dependencia explícita (por lo que
∂∂X˙metro
entra) o una dependencia implícita (de modo que
∂∂X˙metro
no entra)? Amablemente ayuda