¿Por qué las funciones de onda relativistas deberían transformarse bajo la transformación de Lorentz y no según Poincaré?

Uno requiere que una función de onda relativista se transforme bien bajo la transformación de Lorentz. ¿Por qué no deberíamos preferir que se transforme bien bajo las transformaciones de Poincaré? En el libro de Wu Ki Tung "Teoría de grupos en física" está escrito que, incluso si las representaciones finitas de grupos de Lorentz no son unitarias con generadores no autoadjuntos y, por lo tanto, no corresponden a ningún estado físico | ψ , las variables físicas como la posición, el momento o las funciones de onda y los campos deben transformarse como una representación de dimensión finita del grupo de Lorentz. Sé que los estados físicos surgen naturalmente con las representaciones irreducibles unitarias del grupo de Poincaré y están etiquetados por dos índices (M,s) masa y espín. Pero los estados físicos emergen también de la solución de ecuaciones de onda relativistas que involucran ψ ( X ) . Entonces si tengo una función de onda ψ ( X ) solución de estas ecuaciones ¿por qué debo exigir (si es una condición que impongo) o, simplemente, es sencillo que es una cantidad que se comporta bien bajo elementos del grupo de Lorentz y no del más general de Poincarè? ¿La traducción (de una cantidad C ) función de onda ψ ( r ) ψ ( X C ) tiene algunos problemas?

Creo que physics.stackexchange.com/q/286078/50583 está relacionado: te dejas engañar por la dicción imprecisa: el físico rara vez considera relevante mencionar que en los campos/funciones de onda no solo hay una representación de Lorentz pero también del grupo de Poincaré, pero la parte de la traducción solo actúa trivialmente como el ψ ( X ) ψ ( X a ) escribiste.
Esa fue una gran pista, ¡gracias! Solo no puedo entender el hecho de que la introducción de la homogeneidad espacial en la representación de los grupos dio una estructura más rica y nos llevó a la clasificación de partículas, pero simplemente actúa sobre ψ de forma trivial sin añadir algo nuevo a nuestra comprensión.
Estoy confundido por la declaración: "... incluso si las representaciones finitas del grupo de Lorentz no son unitarias con generadores no autoadjuntos y, por lo tanto, no corresponden a ningún estado físico | ψ ." ¿Significa, por ejemplo, una representación de dimensión finita ( 0 , 1 / 2 ) o ( 1 / 2 , 0 ) representando un espinor de Weyl, no corresponden a un estado físico? ¿Por qué, entonces, se considera tal representación?
@SRS Tal vez estoy un poco confundido, pero intentémoslo: porque las variables físicas no son estados adecuados, por lo tanto, incluso si una representación finita de Lorentz no es unitaria y, por lo tanto, no debería ser realizable como un estado físico, podría usarse para representar variables físicas. Véase como referencia la última parte del capítulo 10.3.2 del libro de WKTung.

Respuestas (1)

Todos los campos físicos se transforman bajo el grupo completo de Poincaré. El grupo de Poincaré, al igual que su subgrupo de Loretnz, no es compacto, lo que significa que no tiene representaciones unitarias de dimensión finita. Es mucho más conveniente trabajar con un pequeño subgrupo compacto del grupo de Poincaré, que es S O ( D ) grupo de rotación para el caso de partículas masivas, y S O ( D 1 ) para los sin masa. Ver Weinberg I para una discusión completa.

Ya busque algo al respecto en el tomo I pero sin exito alguno, recuerdas capitulos o seccion o aun mejores paginas?
@ pier94 Lea el segundo capítulo. La discusión de pequeños grupos y demás está en 2.5.