Descomposición de la matriz de transformación de Lorentz restringida

Por favor, ¿alguien puede dar la prueba de que toda la matriz de transformación de Lorentz restringida puede descomponerse de manera única en producto de rotación pura y impulso puro? ¿O al menos dar alguna pista de cómo proceder para demostrarlo?

Respuestas (1)

Si entendí tu pregunta, lo que debes hacer es escribir la transformación de Lorentz Λ como exponencial de una matriz mi L , como es la forma de la transformación de un grupo de Lie y de la condición genérica de toda transformación de Lorentz Λ T GRAMO Λ = GRAMO deberías llegar para probar que ( GRAMO L ) T = GRAMO L , dónde GRAMO ( GRAMO α β ) es el tensor métrico (mientras que L matriz tiene componentes de la forma L α β ). Debe concluir que la matriz tiene esta forma

L = ( 0 L 0 1 L 0 2 L 0 3 L 0 1 0 L 1 2 L 1 3 L 0 2 L 1 2 0 L 2 3 L 0 3 L 1 3 L 2 3 0 )
y eso es. Las matrices asociadas a L 0 1 , L 0 2 , L 0 3 Los parámetros son los generadores de impulsos, los otros representan los generadores de rotaciones.

Editar:

β ( L 0 1 , L 0 2 , L 0 3 ) , α ( L 1 2 , L 1 3 , L 2 3 ) k 1 ( 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ) , k 2 ( 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 ) , k 3 ( 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 ) j 1 ( 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 ) , j 2 ( 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 ) , j 3 ( 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 ) L β i k i + α i j i
Como se puede ver α son los parámetros de rotación, β de impulso Se cumplen las siguientes relaciones de conmutación
{ [ k i , k j ] = ϵ i j k j k [ j i , j j ] = ϵ i j k j k [ j i , k j ] = ϵ i j k k k

Bonito argumento. Obtuve (GL)^T= - GL. expandiendo" exp(L)" y '" exp(L^T) " en términos de "L" y "L^(T)", en la condición de transformación genérica de Lorentz, luego comparando los términos lineales en "L" y "L ^(T)" en ambos lados de la ecuación. Luego, todos los demás términos superiores se cancelan entre sí debido a la condición obtenida. ¿Es esta la forma correcta?
@ Rob Tan, pero ¿cómo muestra su respuesta que la matriz general de Lorentz puede descomponerse de manera única en rotación pura y impulso puro? Aquí solo muestra que la transformación de Lorentz tiene 6 generadores.
Lo demuestras por el hecho de que la transformación genérica de Lorentz tiene la propiedad ( GRAMO α β ) Λ T GRAMO = Λ 1 y notando que Λ T = mi L T , Λ 1 = mi L
La transformación como dices tiene 6 generadores, 3 para impulsos en el 3 direcciones espaciales, 3 para las rotaciones alrededor del 3 aviones X / y , X / z , y / z . Pero (admito que no estoy absolutamente seguro) la transformación genérica de Lorentz no se puede separar en una rotación pura y un impulso puro: esto se debe a que las relaciones de conmutación entre los generadores de impulso dan generadores de rotación, ¡pruébalo! Creo que esta es también la razón de la llamada precesión de Thomas.
Edité la respuesta esperando ser más clara.