Corriente conservada de un campo de Klein-Gordon

Este problema está estrechamente relacionado con el Problema 7 en este conjunto de problemas del curso QFT de David Tong: http://www.damtp.cam.ac.uk/user/tong/qft/oh1.pdf

Así que estoy estudiando un campo de Klein-Gordon ϕ con lagrangiano L = 1 2 ( m ϕ ) ( v ϕ ) 1 2 metro ϕ 2 .

Estoy lidiando con las consecuencias del Teorema de Noether como resultado de la simetría X m X m + ω   v m X v , dónde ω   v m es un tensor antisimétrico infinitesimal (en general, esto es esencialmente una transformación de Lorentz infinitesimal). Esto me da una variación de campo. d ϕ = ω   v m X v ( m ϕ ) .

eso lo he podido demostrar d L = m ( ω   v m X v L ) := m F m . Entonces, usando la prueba del teorema de Neother, sé que puedo construir la siguiente corriente conservada:

j λ = L ( λ ϕ ) d ϕ F λ = ω   v m X v L ( λ ϕ ) ( m ϕ ) + ω   v λ X v L = ω   v m X v ( L ( λ ϕ ) ( m ϕ ) d   v λ L ) = ω   v m X v T   v λ

dónde T es el tensor de impulso de energía.

Esta es la respuesta para la corriente conservada en el enlace de arriba. Estoy bien con todo hasta ahora.

 

Mi pregunta:

De alguna manera se supone que debo tomar lo anterior y obtener la corriente conservada:

( j λ ) v m = X v T m λ X m T v λ

¿Cómo hago esto? Como es que de repente tengo los dos extra' m v '' componentes? Mi conjetura es que de alguna manera tengo que "pelar" el ω m v de lo anterior j λ , y usa la antisimetría de ω , pero no sé cómo hacer esto.

Además: Supuestamente, hay seis de las corrientes anteriores ( j λ ) v m ... ¿De dónde viene este número? ¿Cómo es ese el caso?

Respuestas (1)

Tu conjetura es correcta, tu término infinitesimal ω m , v es un tensor, con 4 ( 4 1 ) 2 componente (antisimetría) por lo que debe tener el mismo número de corrientes conservadas. Recuerda que puedes elegir lo que quieras para tu tensor ω m , v mientras que es antisimétrica.

Te aconsejo que primero pongas j λ en forma antisimétrica, luego se trabaja componente por componente.

[Para el número 6 = 4 ( 4 1 ) 2 , podría contar el número de componentes independientes de una matriz antisimétrica de tamaño 4, hay 0 , 1 , 0 , 2 , 0 , 3 , 1 , 2 , 1 , 3 , 2 , 3 , el resto es cero o el opuesto de uno de esos. La fórmula general para un norte × norte matriz antisimétrica resulta ser norte ( norte 1 ) 2 ]