Fotón masivo en 2+12+12+1 dimensiones

He estado leyendo un poco sobre el Maxwell-Chern-Simons Lagrangian , un intento de crear un fotón masivo en 2 + 1 dimensiones.

L = 1 4 F m v F m v + metro 4 ϵ σ m v F m v A σ = 1 4 F m v F m v + metro 2 ϵ σ m v   m A v A σ
La acción, pero no el Lagrangiano, es invariante de calibre (cambia por una derivada total). Derivé las ecuaciones de movimiento,
m F v m metro ϵ v m σ m A σ = 0
Si combinamos esto con la identidad de Bianchi y definimos un nuevo vector   F m = 1 2 ϵ m v σ F v σ , se necesita un poco de álgebra para mostrar,
(   m m + metro 2 ) F v = 0

Estoy realmente interesado en la cantidad de polarizaciones que puede tener este "fotón". El pequeño grupo debe ser S O ( 2 ) ¿bien? entonces un j z debe generar esto? Entonces, ¿una polarización? Me pregunto si hay un buen argumento para esto. ¿Quizás algo similar a como se hace en el caso normal usando el calibre Lorenz? Tenga en cuenta que la condición de calibre de Lorenz se cumple trivialmente de la identidad de Bianchi.

Respuestas (1)

Este sistema tiene una restricción principal:

Π 0 = 0
y una restricción secundaria:
i Π i + metro ϵ 0 i j i A j = 0
El corchete de Poisson de estas restricciones es cero, por lo que son restricciones de primera clase. Usando la fórmula para contar los grados de libertad de un sistema restringido:
D O F = norte 2 METRO S 2

ver, por ejemplo:

Contar grados de libertad en presencia de restricciones

Contando el número de grados de libertad en un sistema restringido

dónde norte es la dimensión del espacio de fases, METRO es el número de restricciones de primera clase y S es el número de restricciones de segunda clase, el grado de libertad es 6 2 × 2 0 2 = 1 .

El pequeño grupo de una partícula masiva es de hecho S O ( 2 ) ,pero el número de polarizaciones independientes no es igual al número de generadores del pequeño grupo; es igual a la dimensión de la representación irreductible del grupito que lleva la partícula.

¿Así que simplemente coincidieron esta vez? ¿Podría dar un ejemplo de dónde no lo harían? Estoy aprendiendo todas estas cosas.
@ClassicStyle En 4 dimensiones, el pequeño grupo para una partícula masiva es S O ( 3 ) , cuyas representaciones irreducibles según las cuales se transforman las partículas están etiquetadas por el espín de las partículas, que puede ser cualquier número entero no negativo o medio entero. Solo una partícula vectorial (espín 1) tiene el número de grados de libertad que es igual al número de generadores.
Una partícula masiva en cuatro dimensiones tendría tres polarizaciones, ¿no?
@ClassicStyle No, los electrones, los neutrinos, etc. tienen un giro de 1/2, es decir, dos polarizaciones.
Duh... ¡Estaba realmente confundido con la definición de polarización que tenía en mi cabeza, Jesús! ¡Está bien, gracias!