¿La invariancia bajo una pequeña transformación infinita implica invariancia a la finita?

Digamos que tengo una transformación quiral finita y me gustaría mostrar la invariancia del Lagrangiano de Dirac cuando metro = 0 bajo ello.

La transformada quiral se define como:

ψ ( X ) ψ ( X ) = mi i α γ 5 ψ ( X )
donde el Lagrangiano de Dirac:
L = ψ ¯ ( X ) ( i γ m m 0 C ) ψ ( X )

Si considero la transformación infinitesmall de arriba:

ψ ( X ) ψ ( X ) = ( 1 + i α γ 5 ) ψ ( X )
Obtengo que lagrangiana se transforma como:
L L = L + O ( α 2 )
dónde O ( α 2 ) es término con con orden α 2 . ¿Es suficiente decir que el lagrangiano es invariante bajo transformación finita?

Echa un vistazo a mi respuesta aquí . Lo sorprendente es que en realidad no está haciendo una aproximación cuando solo considera la transformación hasta el primer orden, ya que muestra rigurosamente la invariancia bajo un álgebra de Lie, lo que implica invariancia bajo el grupo de Lie correspondiente.
@ACuriousMind - Eso es incorrecto. La invariancia bajo transformaciones infinitesimales solo implica invariancia bajo la parte conexa del grupo de Lie.
@Prahar: Sí, correcto. Sin embargo, en el caso en que habla de transformaciones "infinitesimal" y "finite", está implícito que las "transformaciones finitas" son precisamente aquellas generadas a partir de las "transformaciones infinitesimales". (Al menos, no tiene sentido llamar a una transformación una versión finita de una infinitesimal si no puede alcanzarla)
@ACuriousMind - No estoy hablando de eso. Más bien, estoy hablando de transformaciones "finitas" versus "desconectadas". Por ejemplo, la paridad y la inversión del tiempo son elementos del grupo de Lorentz que nunca pueden generarse a partir de ninguna cantidad de transformaciones infinitesimales.
De hecho, eso también es incorrecto en general. El mapa exponencial que lleva el álgebra de Lie al grupo de mentiras no necesita ser sobreyectivo para grupos de mentiras conectados. Sin embargo, creo que para la mayoría de los grupos en física es sobreyectivo. Consulte este tema: math.stackexchange.com/q/551548

Respuestas (1)

Con frecuencia, esto es lo suficientemente bueno, pero en su caso específico, en realidad es mucho más fácil mostrar que esto se cumple exactamente en el caso finito. No haré esto por ti, pero ten en cuenta que se trata de una simetría global, es decir, alfa no depende de x. A lo sumo, es posible que también deba usar la fórmula de Baker-Campbell-Hausdorff.