¿Prueba de que siempre podemos encontrar una transformación de calibre tal que A0=0A0=0A_0=0?

Estoy tratando de seguir la prueba de Coleman de sus conferencias "Aspectos de la simetría" en la página 200-201. Demuestra que siempre es posible trabajar en el calibre temporal para una teoría general de Yang-Mills-Higgs. Repetiré rápidamente su argumento. Considere algún campo de Higgs, ϕ , para el cual la derivada covariante direccional desapareció en algún camino PAG :

d X m d s D m ϕ = 0 d ϕ d s = d X m d s A m ϕ

dónde s es el parámetro del camino, tal que el camino comienza en el punto X 0 y termina en X 1 para s [ 0 , s F ] . La solución de esta ecuación viene dada por:

gramo ( PAG ) = PAG Exp ( PAG ( 0 ) PAG ( s F ) A m ( PAG ( s ) ) d X m )

dónde PAG denota el símbolo de ordenación de ruta. Además, podemos demostrar que las propiedades de transformación están dadas por:

gramo ( PAG ) = gramo ( X 1 ) gramo ( PAG ) gramo ( X 0 ) 1

Ahora la prueba: ``Para cualquier punto del espacio-tiempo X , definir PAG X ser el camino en línea recta desde ( X , 0 ) a X . La transformación de calibre deseada se define por:

gramo ( X ) = gramo ( PAG X ) 1

pues, bajo esta transformación:

gramo ( PAG X ) = gramo ( PAG X ) 1 gramo ( PAG X ) gramo ( PAG 0 ) = 1

a partir del cual A 0 = 0 sigue por diferenciación.''

Entiendo las matemáticas antes de la prueba real, pero encuentro su prueba bastante confusa (tal vez porque el inglés no es mi primer idioma). Por lo que entiendo, está definiendo un camino. PAG X en cada punto X en el espacio-tiempo. Además, PAG X es una línea recta que evoluciona solo en el tiempo, es decir PAG X se queda en el mismo punto X en el espacio pero evoluciona con t . ¿Es eso correcto? Si es así, entonces gramo ( PAG X ) es dado por:

gramo ( PAG X ) = PAG Exp ( PAG ( 0 ) PAG ( s F ) A 0 ( PAG X ( s ) ) d X 0 )

y de hecho esto implica:

0 gramo ( PAG X ) = A 0 = 0

Si mi interpretación es correcta hasta ahora, entonces tengo la siguiente pregunta (quizás estúpida):

Cómo lo sabemos ϕ en cada punto del espacio-tiempo X obedecer siempre la primera ecuación que escribí? En otras palabras, toda la prueba se basa en la idea de que ϕ satisfizo esa ecuación para el camino PAG X , pero ¿cómo sabemos que eso es cierto?

Pregunta relacionada: physics.stackexchange.com/q/33133
Hola twistor59, gracias por el enlace. Ya lo había visto, pero realmente no responde a mi pregunta. En el enlace, la respuesta se da sin ningún motivo. Entiendo que A m = gramo ( PAG X ) A m ( PAG X ) 1 ( m gramo ( PAG X ) ) gramo ( PAG X ) X = 0 para que el truco funcione. Me gustaría entender por qué funciona. Por ejemplo, en sus conferencias "El monopolo magnético 50 años después", utiliza este truco tres veces en total. Una vez para arreglar A 0 = 0 , entonces A r = 0 y luego A θ = 0 . Entonces para mí sería interesante entender de dónde viene el truco.
Eso debería haber sido: A 0 = gramo ( PAG X ) A 0 gramo ( PAG X ) 1 ( 0 gramo ( PAG X ) ) gramo ( PAG X ) 1 = 0 . Lo siento
Me he topado con esta pregunta por accidente, y creo que el campo de Higgs no tiene nada que ver con la elección del calibre: el operador de línea de Wilson que lo hace posible no es la solución a la ecuación escrita aquí (¿cómo podría el álgebra valorado? gramo alguna vez habrá una solución a eso, de todos modos?), Pero es la solución a la ecuación definitoria de la elevación horizontal de la ruta en el paquete de calibre. ϕ no influye en absoluto en las opciones de calibre permitidas , ya que el Lagrangiano total sigue siendo totalmente invariante de calibre. Como muestra el enlace de twistor, la única condición es que A 0 ser integrable en el tiempo.

Respuestas (1)

Esta suposición que hace allí al establecer la línea dependiente de Wilson (ruta) es un truco, para argumentar que si ϕ , respectivo gramo ( PAG ) es una solución verdadera de la ecuación diferencial de primer orden d X m d s D m ϕ = 0 , es único y de hecho tiene la ley de transformación gramo ( PAG ) = gramo ( X 1 ) gramo ( PAG ) gramo ( X 0 ) 1 , que luego usa para completar la prueba. También puedo recomendarle que siga la discusión similar sobre Wilson Loop en el Capítulo 15.3, p.491 en el libro de texto de Peskin & Schroeder, donde la secuencia de argumentación es básicamente la misma.

Gracias por su respuesta. Usted (y Coleman) empiezan asumiendo que ϕ satisface la ecuación diferencial de primer orden. Pero mi pregunta es, ¿cómo sabemos que satisface esa ecuación?
Decimos que satisface esta ecuación y deducimos las consecuencias. Lo sabemos porque lo decimos, suponemos que así es. De lo contrario, el resultado sería algo diferente.
Cálculo similar está aquí higgs.physics.ucdavis.edu/QFT-III.pdf (p.148)
Gracias por el enlace, lo he mirado y lo que ha escrito parece tener sentido, pero en realidad no está relacionado con mi pregunta original. Lamento ser persistente, pero tengo la sensación de que estamos haciendo algo mal al simplemente imponer eso. ϕ debe satisfacer esa ecuación. Seguramente hay algún argumento subyacente para decir que en cada punto del espacio-tiempo ϕ satisface esa ecuación para una trayectoria en línea recta que evoluciona en el tiempo?