¿Cuál es el papel de las ecuaciones clásicas de movimiento en la derivación de la corriente de Noether?

Estoy tratando de entender una declaración muy fundamental del libro: Teoría del campo de materia condensada de A.Altland y B.Simons:

Supongamos que tenemos una transformación:

X m ( X ) m = X m + F a m ω a ( X )
y
ϕ i ( X ) ( ϕ ) i = ϕ i ( X ) + F a i ω a ( X )

entonces podemos calcular la diferencia de acción

Δ S = V d metro X L ( ϕ ( X ) , X ϕ ( X ) ) V d metro X L ( ϕ ( X ) , X ϕ ( X ) )

donde podemos expresar todo en términos de X utilizando las fórmulas de transformación y el determinante de Jacobi. Hasta ahora, todo bien. Ahora viene la primera afirmación:

(1) "Hasta ahora, no usamos el hecho de que la transformación en realidad pretendía ser una transformación de simetría. Por definición, estamos tratando con una simetría si para un parámetro constante ω a (por ejemplo, una rotación uniforme o una traslación global, etc.) la diferencia de acción se desvanece".

Sí, lo entiendo.

(2) "En otras palabras, la contribución principal a la diferencia de acción debe ser lineal en las derivadas X m ω a "

De acuerdo con esta respuesta a la pregunta de Phys.SE En un truco para derivar la corriente de Noether, simplemente agregamos artificialmente un X dependencia en el parámetro de variación. Entonces supongamos que tendríamos una simetría entonces

Δ S = ! 0 = V [ . . . ] 1 ω a + j a m m ω a = ω a es constante ω a V [ . . . ] 1 = 0 [ . . . ] 1 = m k a m

Esta expresión para [ . . . ] 1 podemos reemplazar en la fórmula para [ . . . ] 1 e integrar por partes una vez para obtener Δ S = V j a m m ω a donde suponemos que la variación en la frontera V desaparece y j a m = j a m k a m . Después de expandir la diferencia de acción en la derivada de ω identificamos la corriente de Noether.

Ahora viene la parte complicada:

(3) "Para una configuración de campo general, no hay mucho que decir sobre la corriente de Noether. Sin embargo, si el campo ϕ obedece a las ecuaciones clásicas de movimiento y la teoría es simétrica, la corriente de Noether se conserva localmente, m j a m = 0 . Esto se sigue del hecho, para una solución ϕ de la ecuación de Euler Lagrange, la variación lineal en cualquier parámetro debe desaparecer".

¿Es correcto que solo quieren decir que al integrar por partes llegamos a Δ S = V d metro X m j a m ω a . Entonces usamos eso ϕ se conserva clásicamente, lo que significa que cualquier variación lineal se desvanece?

Es decir m j m a = 0 que es la ecuación de continuidad.

Así que la única diferencia entre la condición de simetría y la condición de que ϕ obedece a la ecuación de movimiento es que

  • Transformación de simetría Δ S 0 términos de límite de módulo

  • ϕ obedece a la ecuación de movimiento Δ S = 0 ya que todas las variaciones lineales se desvanecen

¿Es eso correcto?

Respuestas (1)

  1. El razonamiento de OP es básicamente correcto, excepto que se puede relajar aún más para permitir términos de límite en más lugares, cf. la noción de cuasisimetría. Por ejemplo, cuando uno varía la acción en el caparazón, en principio podría haber términos de contorno porque las variaciones infinitesimales en el contexto del teorema de Noether no tienen que obedecer condiciones de contorno.

  2. Con respecto a la pregunta del título de OP, el punto principal es que la transformación de cuasisimetría es una cuasisimetría fuera de la capa de la acción, mientras que la ley de conservación (es decir, la ecuación de continuidad) solo se cumple en la capa . En otras palabras, las ecuaciones de movimiento solo juegan un papel en este último.