Corrientes de Noether para la transformación BRST de los campos de Yang-Mills

El Lagrangiano de los campos de Yang-Mills viene dado por

L = 1 4 ( F m v a ) 2 + ψ ¯ ( i γ m D m metro ) ψ 1 2 ξ ( A a ) 2 + C ¯ a ( D a b ) C b
donde esta la metrica ( , + , + , + ) , y las convenciones son las siguientes:
[ D m , D v ] = i gramo F m v , D m = m i gramo A m a t a , D m a b = d a b m gramo F a b C A m C

Dejar ϵ sea ​​un parámetro anticummuting infinitesimal, y considere la transformación BRST:

d ψ = i gramo ϵ C a t a ψ , d A m a = ϵ D m a b C b , d C a = 1 2 gramo ϵ F a b C C b C C , d C ¯ a = 1 ξ ϵ m A m a

He calculado la corriente de Noether correspondiente como

j B R S T m = gramo ψ ¯ γ m C a t a ψ F a m v D v a b C b 1 ξ ( A a ) D a b m C b + 1 2 gramo F a b C ( m C ¯ a ) C b C C

No estoy seguro de si el resultado es correcto o no, así que me gustaría comprobar que m j B R S T m = 0 . Aunque he usado la ecuación de movimiento

m F a m v = gramo ψ ¯ γ v t a ψ gramo F a b C A m b F C m v 1 ξ v ( A a ) gramo F a b C ( v C ¯ b ) C C
( i γ m D m metro ) ψ = 0 , m D m a b C b = 0
y pasó unas cuatro horas, todavía no puedo hacerlo bien. ¿Alguien podría ayudarme a verificar esto? Muchas gracias.

Primero debe comprender la ley de conservación (basada en derivadas covariantes) para la corriente normal de Yang-Mills j m y la conservación de la corriente BRST debería ser moralmente un cálculo similar excepto que la corriente se multiplica por C y trazado - y el coeficiente de la C C C ¯ plazo se reduce a la mitad para que funcione.
No estoy seguro si es correcto, pero entiendo j m = ( F m σ a + B a η m σ gramo η m σ F b a C C ¯ b C C ) ( D σ a C C C ) + gramo ψ ¯ γ m C a t a ψ 1 2 gramo 2 F C b a F a d mi A m b C ¯ C C d C mi 1 2 gramo F a b C C ¯ a m C b C C + 1 2 gramo F a b C ( m C ¯ a ) C b C C

Respuestas (1)

El punto crucial es la anticonmutación de ϵ con campos de fermiones ( ψ , ψ ¯ , C ¯ a , C a ).

Primero, reescribiremos L como (por simplicidad, definimos B a ξ 1 m A m a )

(1) L = 1 4 ( F m v a ) 2 + ψ ¯ ( i γ m D m metro ) ψ ξ 2 B a B a m C ¯ a D m a b C b

que difiere del original L por una derivada total,

(2) m ( C ¯ a D m a b C b )

asi que d L ya no es igual 0 , pero

(3) d L = d m ( C ¯ a D m a b C b ) = m ( d C ¯ a D m a b C b ) = m ( ϵ B a D m a b C b ) m k m

Usaremos la identidad de Jacobi ocasionalmente,

(4) F a b d F d C mi + F b C d F d a mi + F C a d F d b mi = 0

Usaremos la derivada derecha en los siguientes cálculos. Entonces la corriente de Noether se define como

(5) ϵ j m L ( m ψ ) d ψ + L ( m ψ ¯ ) d ψ ¯ + L ( m C a ) d C a + L ( m C ¯ a ) d C ¯ a + L ( m A v a ) d A v a k m

Ahora calcularemos las partes individuales de la corriente, en movimiento. ϵ a la izquierda de cada expresión. Obtendremos un signo menos adicional si ϵ pasa un campo de fermiones,

(6) L ( m ψ ) d ψ = ( ψ ¯ i γ m ) ( i gramo ϵ C a t a ψ ) = ϵ gramo ψ ¯ γ m C a t a ψ L ( m ψ ¯ ) d ψ ¯ = 0 L ( m C a ) d C a = ( m C ¯ a ) ( 1 2 gramo ϵ F a b C C b C C ) = 1 2 ϵ gramo F a b C ( m C ¯ a ) C b C C L ( m C ¯ a ) d C ¯ a = ( gramo m v D v a b C b ) ( ϵ B a ) = ϵ ( gramo m v D v a b C b ) B a = k m L ( m A v a ) d A v a = ( F a m v gramo m v B a ) ( ϵ D v a b C b ) = ϵ ( F a m v gramo m v B a ) ( D v a b C b )

Insertar resultados de ( 6 ) y ( 3 ) dentro ( 5 ) da

(7) j m = ( F a m v gramo m v B a ) D v a b C b 1 2 gramo F a b C ( m C ¯ a ) C b C C + gramo ψ ¯ γ m C a t a ψ

Es fácil derivar las ecuaciones de movimiento,

(8a-e) 0 = L A v a m L ( m A v a ) = D m a b F b m v + v B a + gramo ψ ¯ γ v t a ψ + gramo F a b C ( v C ¯ b ) C C 0 = L ψ ¯ m L ( m ψ ¯ ) = i γ m m ψ gramo A m a γ m t a ψ + metro ψ 0 = L ψ m L ( m ψ ) = i m ψ ¯ γ m + gramo A m a ψ ¯ γ m t a metro ψ ¯ 0 = L C a m L ( m C a ) = D m a b m C ¯ b 0 = L C ¯ a m L ( m C ¯ a ) = m D m a b C b

Ahora comprobaremos la validación de m j m = 0 ,

(9a-c) m [ gramo ψ ¯ γ m C a t a ψ ] = ( 8 b , 8 C ) [ gramo ψ ¯ γ v t a ψ ] D m a d C d m [ 1 2 gramo F a b C ( m C ¯ a ) C b C C ] = ( 4 , 8 d ) [ gramo F a b C ( v C ¯ b ) C C ] D m a d C d m [ ( F a m v B a gramo m v ) D v a b C b ] = ( 8 mi ) ( m F a m v + v B a ) D v a d C d F a m v m D v a d C d = ( D m a b F b m v + v B a ) D v a d C d ( gramo F a b C A m C F b m v ) D v a d C d F a m v m D v a d C d = ( 4 ) ( D m a b F b m v + v B a ) D v a d C d

Nosotros recibiremos

(10) m j m = ( 9 a + 9 b + 9 C , 8 a ) ( L A v a m L ( m A v a ) ) D v a d C d

Esta es de hecho la identidad de Noether fuera de la cáscara , y es cero cuando se cumplen las ecuaciones de movimiento.