Introducción del vector potencial AμAμA_{\mu} para la invariancia de calibre local del campo escalar complejo lagrangiano [duplicado]

En Ryder, al intentar restaurar el local tu ( 1 ) simetría de calibre del campo escalar complejo ϕ = ϕ 1 + i ϕ 2 , el lagrangiano final consta de las siguientes cuatro partes:

L 0 = ( m ϕ ) ( m ϕ ) metro 2 ϕ ϕ
que es la partícula libre Lagrangiana,
L 1 = mi j m A m
que es donde el A m es presentado,
L 2 = mi 2 A m A m ϕ ϕ
y
L 3 = 1 4 F m v F m v
con F m v = m A v v A m , que es calibre invariante. Encima de L 0 , el adicional L 1 y L 2 parece ser bastante natural. Sin embargo, para el L 3 parte, no me parece necesario, mientras que el argumento de Ryder es que "el campo A m presumiblemente debe contribuir por sí mismo al Lagrangiano". Si ahora miramos hacia atrás, sabemos que el L 3 término en realidad nos da las ecuaciones de Maxwell. pero todavía no estoy convencido por el argumento de Ryder. Entonces la pregunta es ¿cómo sabemos que A m debe contribuir al lagrangiano?

Respuestas (1)

Una forma intuitiva de ver por qué un término proporcional a F m v F m v Es natural reconocer el hecho de que este término introduce dinámicas para el campo de calibre. Si hace explícita la dependencia del campo de calibre, verá que contiene un término cinético correctamente normalizado, lo que nos permite tratarlo como un campo que se propaga en el espacio-tiempo. Esto, como sugirió, tiene sentido ya que el término es necesario para recuperar el conjunto completo de ecuaciones de Maxwell.

Además, el término es consistente con todas las simetrías que uno desearía que tuviera la teoría, a saber, la invariancia de medida y de Poincaré.