¿Qué transformación da una representación tipo Weyl al invertir γ0γ0\gamma^0 y γ5γ5\gamma^5?

La representación habitual de Weyl de las matrices de Dirac se define así:

(1) γ W a = T W γ a T W 1 ,
dónde
(2) T W = 1 2 ( 1 + γ 5 γ 0 ) , T W 1 = 1 2 ( 1 γ 5 γ 0 ) T W .
Luego obtenemos una especie de rotación en el espacio de matrices de Dirac (observe el signo en γ W 5 ):
(3) γ W 0 = γ 5 , γ W i = γ i , γ W 5 = γ 0 .
Esta es la representación de Weyl de las matrices de Dirac.

Ahora, me pregunto si hay una transformación similar que realizaría un volteo de γ 0 y γ 5 , en lugar de una rotación en el ( γ 0 , γ 5 ) "avión". estoy buscando una matriz V (probablemente unitario) tal que

(4) γ V 0 = V γ 0 V 1 = γ 5 , (5) γ V i = V γ i V 1 = γ i , (6) γ V 5 = V γ 5 V 1 = γ 0 .
¿Es posible tal transformación usando alguna matriz unitaria? V ? ¿Cómo podemos encontrarlo explícitamente?

Las transformaciones (4) y (6) implican que ambos γ 0 y γ 5 conmutar con la matriz V 2 V V :

(7) V 2 γ 0 = γ 0 V 2 , V 2 γ 5 = γ 5 V 2 .
Mi intuición me dice que no hay matriz unitaria V satisfaciendo (4)-(6), pero probablemente me equivoque. ¡El inicio de sesión (3) me cabrea!

Respuestas (1)

De hecho, estás condenado. No existe tal V.

Supongamos que hubiera una equivalencia (4,5,6).

Entonces considera γ 5 = i γ 0 γ 1 γ 2 γ 3 , así como su transformación, independientemente de su base o representación,

V γ 5 V 1 = i V γ 0 γ 1 γ 2 γ 3 V 1 γ 0 = i γ 5 γ 1 γ 2 γ 3 = i γ 5 γ 0 γ 0 γ 1 γ 2 γ 3 = γ 5 γ 0 γ 5 = γ 0 .

¡Guau! Excelente demostración! Muchas gracias, es una buena!
Gracias. La representación del producto tensorial de la representación de Dirac casi te lleva a ella.
Creo que esta demostración bien merece una nota en un libro. Tal vez como un ejercicio.