Parametrización de un elemento arbitrario de U(2)L×U(2)RU(2)L×U(2)RU(2)_L \times U(2)_R (Simetría quiral con dos quarks)

Cuando escribes el Lagrangiano para dos quarks:

L QCD 0 = 1 4 GRAMO m v a GRAMO a m v + Ψ ¯ i γ m D m Ψ
encuentras un tu ( 2 ) L × tu ( 2 ) R simetría global porque puedes reescribirlo:
L QCD 0 = 1 4 GRAMO m v a GRAMO a m v + L QCD L + L QCD R
con L QCD L , R = Ψ ¯ L , R i γ m D m Ψ L , R

Un elemento arbitrario de tu ( 2 ) L × tu ( 2 ) R puede ser escrito :

( gramo L , gramo R ) = ( mi i γ + i γ i σ i 2 , mi i d + i d i σ i 2 )
donde el σ i s son las matrices de Pauli. Pero podría, en principio, reescribir este elemento como:
( gramo L , gramo R ) = ( mi i α mi i β mi i α i σ i 2 mi i β i σ i 2 , mi i α mi i β mi i α i σ i 2 mi i β i σ i 2 )
Esa expresión muestra que uno puede factorizar dos tu ( 1 ) s y obtener:
tu ( 2 ) L × tu ( 2 ) R = S tu ( 2 ) L × S tu ( 2 ) R × tu ( 1 ) V × tu ( 1 ) A
Lo que no entiendo es cómo obtener explícitamente la segunda expresión de ( gramo L , gramo R ) a partir de la primera.

Respuestas (1)

Veamos qué relación podemos encontrar entre α , β , α i , β i y γ , d , γ i , d i

Primero usando el lema de Baker Campbell Hausdorff deducimos dos cosas:

α + β = γ  y  α β = d
porque 1 viaja con σ . Y
mi i α σ = 1 porque  α + i σ α ^ pecado  α
Esto último nos da que
mi i α σ mi ± i β σ = ( 1 porque  a + i σ a ^ pecado  a ) ( 1 porque  b ± i σ b ^ pecado  b )
= ( porque  a  porque b ( σ a ^ ) ( σ b ^ )  pecado  a  pecado  b ) + i ( σ a ^  pecado  a  porque  b ± σ b ^  pecado  b  porque  a )
= mi i γ σ  o  mi i d σ
Luego verifica el ansatz sugerido por user40085; a = ( γ + d ) / 2 y b = ( γ d ) / 2