¿Cuál es el significado de la invariancia conforme de la electrodinámica en una formulación covariante?

Estoy confundido sobre el papel de las transformaciones de simetría en una formulación covariante.

Se puede demostrar que las ecuaciones de Maxwell son invariantes bajo transformaciones conformes. Ver, por ejemplo, aquí: https://arxiv.org/abs/hep-th/9701064 Entonces, uno diría que el grupo de simetría (el grupo de operaciones bajo las cuales un objeto permanece sin cambios) de las ecuaciones de Maxwell es el grupo conforme.

Sin embargo, en el marco de la relatividad general, cualquier teoría que se formule de forma covariante es invariante bajo transformaciones de coordenadas generales. Según tengo entendido, una transformación de coordenadas general es cualquier difeomorfismo (mapa suave invertible con inverso suave) entre coordenadas. Por lo tanto, si entiendo correctamente, una transformación conforme (que es una transformación de coordenadas que cambia la métrica solo hasta un factor general) también debería ser una transformación de coordenadas general.

¿No significaría esto que el grupo de simetría de cualquier teoría que se formula de forma covariante es el grupo de todas las transformaciones de coordenadas generales? Si es así, ¿queda algo especial en el hecho de que las ecuaciones de Maxwell son invariantes bajo transformaciones conformes? ¿O sería el único hecho especial que esta simetría incluso se mantiene en una formulación no covariante?

EDITAR: En fórmulas, mi entendimiento actual es que bajo una transformación de coordenadas general

X X ( X ) ,
ecuaciones de maxwell
m F m v = j v ,   [ m F v λ ] = 0
cambiar como
m F m v = j v ,   [ m F v λ ] = 0.
¿Y cambiarían así bajo, por ejemplo, una transformación conforme o, por ejemplo, una transformación galileana? Si es así, ¿hay alguna forma de diferenciar estas transformaciones de las transformaciones de coordenadas?

EDIT 2: Desafortunadamente, la respuesta a continuación todavía no responde completamente a mi pregunta. La razón es que necesito una declaración matemáticamente precisa de por qué una transformación conforme es o no diferente de una transformación de coordenadas general.

Digamos que tenemos una transformación de coordenadas, inducida por un difeomorfismo F : METRO METRO dónde METRO es nuestra variedad de espacio-tiempo que induce un retroceso en la métrica y sus campos vectoriales. Si es correcto lo que está escrito en la respuesta a continuación (que una transformación de coordenadas no cambia expresiones como v i v j gramo i j ), entonces debería inducir el retroceso

( F ) ( 1 ) gramo ( F X , F Y ) | pag = gramo pag ( X pag , Y pag ) ,
que dejaría gramo ( X , Y ) invariante.

Ahora digamos que tenemos una transformación conforme (o rotación o Lorentz trf, etc.) que se define como un difeomorfismo que deja la métrica invariante hasta un factor general, entonces, ¿esto significa que esta transformación solo actúa en la métrica como

F gramo ( X , Y ) | pag = gramo pag ( F X pag , F Y pag ) = Ω ( pag ) gramo pag ( X pag , Y pag ) ?
Si es así, no sé por qué el difeomorfismo no debería afectar X y Y directamente también? ¿Hay alguna razón para la falta de acción en los campos vectoriales? ¿O hay una acción sobre los campos pero hay otra forma diferente en la que actúan las transformaciones en general?

@Qmecánico Gracias. Pero la respuesta en el enlace solo se refiere al motivo de la invariancia conforme. Sé que la invariancia de escala debido a la falta de masa del fotón es la razón. Estoy confundido por qué la invariancia conforme es más especial que la invariancia bajo cualquier otra transformación de coordenadas en la formulación covariante.

Respuestas (1)

Por lo tanto, si entiendo correctamente, una transformación conforme (que es una transformación de coordenadas que cambia la métrica solo hasta un factor general) también debería ser una transformación de coordenadas general.

No es verdad. Bajo una transformación de coordenadas general, la métrica permanece igual en un sentido abstracto, pero para representar los componentes de la métrica en el nuevo sistema de coordenadas, tenemos que cambiar esos componentes. Si seguimos todas las reglas de transformación de tensores, entonces la métrica da los mismos resultados cuando la usamos para medir cosas, por ejemplo, tu i v j gramo i j da los mismos resultados en las nuevas coordenadas que en las antiguas.

Una transformación conforme es un cambio en la métrica misma. No es equivalente a un cambio de coordenadas.

¡Gracias! ¡Mi confusión probablemente se deba a este malentendido! Me ayudaría mucho si pudiera precisar un poco más lo que quiere decir con "la métrica permanece igual en un sentido abstracto". ¿Y qué significa matemáticamente "un cambio en la métrica misma"? ¡Algunas ecuaciones/terminología matemática serían geniales! ¡Gracias de nuevo!
También puede hacer uso de formas diferenciales, paquetes u otros conceptos de geometría diferencial si eso lo hace más fácil de explicar.
Pensé que una transformación de Weyl es un cambio en la métrica misma, enviando gramo Ω gramo dejando las coordenadas fijas pero que una transformación conforme es de hecho una transformación de coordenadas que cambia la métrica por un factor general como se describe en esta publicación: physics.stackexchange.com/questions/38138/…
Me ayudaría mucho si pudiera precisar un poco más lo que quiere decir con "la métrica permanece igual en un sentido abstracto". Un ejemplo más simple es rotar su sistema de coordenadas y observar el efecto en un vector. El vector es el mismo. Solo ha cambiado tu descripción. Sin embargo, los componentes del vector serán diferentes en el nuevo sistema de coordenadas.
Sí, puedo entender esto. Pero no resuelve mi confusión porque todavía no veo por qué una transformación conforme no es también una transformación de coordenadas general (aunque una transformación de coordenadas es más general). Sé que, por ejemplo, una rotación es una isometría y, por lo tanto, la métrica no cambia en absoluto bajo esta transformación, pero una isometría no es la transformación de coordenadas más general o ¿afirma que todas las transformaciones de coordenadas son isometrías? ¿Qué quiere decir matemáticamente con "permanece igual" y "cambio en sí mismo"?
Estimado Ben, lamentablemente, todavía no sé a qué te refieres exactamente y, por lo tanto, todavía no puedo aceptar tu respuesta. Edité mi pregunta e intenté hacer matemáticamente más preciso lo que parecías expresar; sin embargo, como está escrito en la edición, también necesitaría tener razones para estas declaraciones si eso es lo que quisiste decir.