Segundo teorema de Noether e identidades de calibre local

Estoy tratando de derivar las llamadas identidades de calibre:

D v d S d ϕ = 0
Dónde D v es un operador que involucra derivados y d S d ϕ son las ecuaciones habituales de Euler-Lagrange.

Hasta ahora he tomado la siguiente transformación de campo local:

d ¯ ϕ ( X ) = φ v λ v ( X ) φ v λ v + φ v m m λ v

Y varió la acción:

d ¯ S = d 4 X   ( L ϕ d ¯ ϕ + L m ϕ m d ¯ ϕ ) = d 4 X   ( L ϕ ( φ v 0 λ v + φ v ρ ρ λ v ) + L m ϕ m ( φ v 0 λ v + φ v ρ ρ λ v ) ) Integre el segundo término por partes para obtener = d 4 X   ( L ϕ ( φ v 0 λ v + φ v ρ ρ λ v ) m L m ϕ ( φ v 0 λ v + φ v ρ ρ λ v ) ) = d 4 X   [ L ϕ m ( L m ϕ ) ] φ v 0 λ v + [ L ϕ m ( L m ϕ ) ] φ v ρ ρ λ v Nuevamente integre el segundo término por partes para obtener = d 4 X   [ L ϕ m ( L m ϕ ) ] φ v 0 λ v ρ ( [ L ϕ m ( L m ϕ ) ] φ v ρ ) λ v = d 4 X   m j m ( λ )

Reconociendo este material en la integral como el operador D v , obtengo lo siguiente:

d 4 X   ( m j m ( λ ) λ v D v d S d ϕ ) = 0

Lo que no entiendo es como ahora ver eso D v d S d ϕ = 0 por arbitrario λ .

¿Qué pasa si elijo un parámetro que no hace j desaparecer en la superficie, por ejemplo?

Respuestas (1)

Denotemos la variedad de espacio-tiempo por METRO . Para cualquier función localizada λ sin soporte en los límites del espacio-tiempo, el primer término en su última ecuación se está desvaneciendo, ya que se puede reformular en una integral de límite, es decir

METRO m j m ( λ ) = METRO d Σ m j m ( λ ) = 0
Ahora toma una subregión cerrada norte METRO y considerar funciones λ en METRO tal que son arbitrarios en norte mientras se desvanece afuera. Usar el argumento anterior en su última ecuación implica que
norte d 4 X   λ v D v d S d ϕ = 0
Desde λ es arbitrario en norte , encontramos eso D v d S d ϕ = 0 en norte . Repetir este argumento para una secuencia de parches norte i , que en conjunto cubren METRO , concluimos que D v d S d ϕ = 0 en toda la multiplicidad METRO . ¿Estarías de acuerdo?