Invariancia de Lorentz de la medida de integración

Esto se refiere a la invariancia de Lorentz de una teoría de campo escalar clásica. Suponemos que la acción que es S = d 4 X L , es invariante bajo una transformación de Lorentz. ¿Cómo se prueba que la medida de integración d 4 X es invariante de Lorentz.

Respuestas (2)

Es invariante porque el grupo de Lorentz es S O ( 3 , 1 ) y la letra "S" significa "especial", lo que matemáticamente significa la condición

det METRO = + 1.
Pero el determinante es exactamente el coeficiente por el cual la forma del volumen se multiplica cuando las coordenadas se transforman en Lorentz:
X METRO X d 4 X det METRO d 4 X
(Esta regla de transformación basada en determinantes también se puede derivar si uno ve la forma de volumen como un tensor antisimétrico con 4 índices), por lo que si el determinante es igual a + 1 , la medida no cambia. Bien, d 4 X generalmente se interpreta como | d 4 X | , por lo que en realidad es invariante bajo el todo O ( 3 , 1 ) , incluyendo las métricas con det METRO = 1 . y la condición det METRO = ± 1 (con "OR") se deriva de la propia condición de ortogonalidad, por lo que el adjetivo "especial" es realmente innecesario cuando ya nos estamos enfocando en matrices pseudoortogonales.

Gracias Lubos. ¿También puedes decirme por qué? d 3 k d ( k 2 + metro 2 ) θ ( k ) , ¿también es invariante lorentz, en el dominio de la frecuencia, para la ecuación seno-gordon?
Lo siento. Aquí d ( X ) es la función delta de dirac, y θ ( X ) es la función escalón unitario.
@ramanujan_dirac: esta integral, si no es cero, se expresa a través de la masa invariante metro , por lo que es el mismo en todos los marcos de referencia. Técnicamente d ( X ) y d X tienen dimensiones inversas: d ( A X ) = d ( X ) / | A | .
Estimado @ramanujan_dirac, su último diferencial es extraño porque está mezclando notaciones 3D y 4D. Si k es un impulso de 3, d ( k 2 + metro 2 ) sólo puede ser distinto de cero para k = 0 . Dudo que lo hayas dicho en serio, es una distribución extraña. Existen expresiones invariantes de Lorentz similares que pueden mostrarse como invariantes de Lorentz si las reescribe en términos de las invariantes 4D.

d 3 X es Lorentz contratado y d t es Einstein dilatado por el mismo factor, por lo que estos factores desaparecen en el nuevo d 4 X .