Operador de carga para Dirac spinor

En QED, la transformación de calibre que actúa sobre un campo fermiónico ψ es

ψ ( X ) = mi i α ( X ) q ψ ( X )
dónde q es el operador de carga. La mayoría de las veces se escribe como
ψ ( X ) = mi i α ( X ) ψ ( X )
Sin embargo, si la solución general de la ecuación de Dirac es
ψ ( X ) = ( tu ( X ) v ( X ) )
dónde tu es el vector con campos de electrones y v con campos de positrones, entonces, ¿cómo puede ser verdadera la segunda fórmula, si q tu = + tu y q v = v ? En ese caso obtendríamos
q ψ ( X ) = ( tu ( X ) v ( X ) ) ψ

que pasa si cualquiera tu = 0 o v = 0 ?
No creo que ese sea el caso cuando tienes el QED lagrangiano más general
¿Puedes dar alguna referencia? Nunca he visto un operador de carga en la exponencial...
Halzen & Martin, "Quarks y leptones", fórmula (15.2)

Respuestas (1)

El punto es que un campo de Dirac no es realmente una solución para un electrón y un positrón, sino un electrón y el conjugado del positrón. Esto significa que el campo de electrones de Dirac sí obedece,

mi i α ( X ) q ψ = mi i α ( X ) ψ

Tales conceptos erróneos se disuelven si uno trabaja en la representación de Weyl. Allí, los campos fundamentales (de 2 componentes) que forman el Lagrangiano son, mi L , mi R C (dónde mi L tiene carga negativa y mi R C es positivo). Entonces un fermión de Dirac es,

ψ = ( mi L ( mi R C ) )