¿Cómo se cancelan las polarizaciones de fotones no transversales en Euclidean QED?

Primero, recuerde cómo escribir amplitudes de dispersión en forma covariante en Minkowskian QED.

Se comienza considerando algún proceso con un fotón externo cuyo impulso se elige para ser k m = ( k , 0 , 0 , k ) y sean los dos vectores de polarización transversal ϵ 1 m = ( 0 , 1 , 0 , 0 ) y ϵ 2 m = ( 0 , 0 , 1 , 0 ) . La identidad de Ward nos dice que si la amplitud del proceso es METRO = METRO m ϵ m ( k ) , donde hemos factorizado el vector de polarización para el fotón externo en consideración, entonces la amplitud obedece METRO m k m = 0 , en concha. Con nuestra configuración, esto simplemente nos dice METRO 0 = METRO 3 . Si luego calculamos el cuadrado de la amplitud y sumamos las polarizaciones externas físicas, encontraríamos | METRO | 2 = i { 1 , 2 } ϵ i m ϵ i v METRO m METRO v = | METRO 1 | 2 + | METRO 2 | 2 . Debido a la identidad de Ward, esto es igual a η m v METRO m METRO v , con η m v = d i a gramo ( 1 , 1 , 1 , 1 ) , y así podemos hacer el reemplazo i { 1 , 2 } ϵ i m ϵ i v η m v y entonces es la identidad de Ward la que nos permite escribir amplitudes de dispersión de forma covariante.

¿Cómo se generaliza esto al caso euclidiano donde la métrica es d m v = d i a gramo ( 1 , 1 , 1 , 1 ) ? Ingenuamente, necesitamos la firma no euclidiana para reproducir la cancelación entre los cuadrados manifiestamente positivos de los elementos de la matriz como se encuentra arriba, entonces, ¿cómo se generaliza este procedimiento al caso euclidiano? Es decir, si la verdadera amplitud de dispersión en el caso euclidiano sigue siendo | METRO 1 | 2 + | METRO 2 | 2 entonces parece que esto no puede ser equivalente a d m v METRO m METRO v para cualquier relación de tipo de identidad Ward entre el METRO m 's, por lo que no sería posible escribir la amplitud de dispersión de manera manifiestamente covariante.

¿Qué está sucediendo? ¿Me estoy perdiendo algo obvio? ¿Cambian los grados de libertad del fotón cuando va al espacio euclidiano o algo así?

Respuestas (1)

Bueno, podrías haber inventado una "paradoja" más simple de este tipo: no hay momentos de fotones en la capa (es decir, nulos) en el espacio-tiempo euclidiano, excepto por ( 0 , 0 , 0 , 0 ) . Pero esto no nos impide definir la integral de trayectoria y calcular las funciones de correlación, etc. y continuarlas hasta el espacio de Minkowski.

Más precisamente, hay momentos complejos en el espacio-tiempo euclidiano para los que todo funciona bien. Se obtienen por el simple t i τ mapas Entonces, el impulso nulo en el espacio-tiempo euclidiano puede ser formalmente ( i k , 0 , 0 , k ) y uno puede escribir de manera similar los vectores de polarización que solo difieren del minkowskiano por un extra i en el componente de tiempo, y todas las identidades se obedecen al igual que en el espacio de Minkowski, porque 1 2 + ( i ) 2 = 0 .

El objetivo de la euclidianización no es describir "fácilmente" todos los estados físicos que queremos de la física de Minkowski. El objetivo es producir una integral de trayectoria convergente para la mayor parte del espacio-tiempo sin excitaciones.