Sin rastro del tensor de tensión-energía en d=2d=2d=2

Esta es una pregunta sobre Francesco, sección 4.3.3. En esta sección, considera la función de dos puntos

S m v ρ σ ( X ) = T m v ( X ) T ρ σ ( 0 )
Luego continúa afirmando que la simetría del tensor de tensión-energía implica
S m v ρ σ ( X ) = S v m ρ σ ( X )       ( 1 )
Aunque él no menciona esto, supongo que esto es cierto solo cuando X 0 ya que el tensor EM es simétrico en una correlación siempre que los otros campos en el correlacionador no se evalúen en el mismo punto.


EDITAR: Debido a algunos comentarios, explicaré por qué lo creo. Si una teoría es invariante de Poincaré, tiene corrientes conservadas T m v para traducciones y

j m v ρ = T m v X ρ T m ρ X v
para transformaciones de Lorentz. Para completar, también notamos que si la teoría tiene invariancia de escala, la corriente de dilatación es
j D m = T m v X v
En una teoría clásica, la conservación de estas corrientes implica simetría y ausencia de trazas del tensor tensión-energía. En una teoría cuántica, tenemos una Identidad Ward, que para cada una de las corrientes dice
m T m v X = i = 1 norte d d ( X X i ) X i v X m j m v ρ X = i = 1 norte d d ( X X i ) ( X i ρ X i v X i v X i ρ i S i m v ) X m j D m X = i = 1 norte d d ( X X i ) ( X i α X i α + Δ i ) X
dónde X = Φ 1 ( X 1 ) Φ norte ( X norte ) , S i m v es la representación del álgebra de Lorentz bajo la cual Φ i ( X i ) transforma y Δ i es la dimensión de escala de Φ i ( X i ) . Ahora conectando las formas exactas de las corrientes j m v ρ y j D m , encontramos
m T m v X = i = 1 norte d d ( X X i ) X i v X ( T m v T v m ) X = i i = 1 norte d d ( X X i ) S i m v X T m m X = i = 1 norte d d ( X X i ) Δ i X
Claramente, el tensor EM no es simétrico bajo funciones de correlación en los puntos X = X i .


Ahora, usando estas propiedades de simetría y algunas otras propiedades bajo paridad, argumenta que

S m m σ σ ( X ) = T m m ( X ) T σ σ ( 0 ) = 0
Siguiendo los argumentos anteriores, esto solo debería ser cierto en X 0 . Sin embargo, Francesco afirma que esto es válido en todas partes y, por lo tanto, concluye que T m m ( 0 ) 2 = 0 . ¿Cómo tiene esto sentido?

Lo siento, ¿podría escribir una explicación más comprensible sobre por qué cree que alguna de las simetrías debería romperse para X = 0 ? La simetría en (1) proviene de la simetría de la primera T m v . Es simétrico como operador, por lo que, por supuesto, todos sus correladores también respetan la simetría. No puede haber ninguna excepción para X = 0 o para los lunes por la noche.
T m m ( 0 ) 2 es un escalar (relativo a la transformación de Lorentz), una cantidad invariante de traducción (no hay nada especial con el punto de origen) y una cantidad dimensional (en 2d tiene dimensión 4 en energía/masa). Entonces, si no se desvaneciera, este término podría ser se usa para construir una escala de longitud característica y, por lo tanto, estropear la invariancia conforme.
@LubošMotl: he agregado una explicación de por qué creo que las declaraciones deberían ser válidas en X 0 . ¿Qué tiene de malo mi argumento?
@Learningisamess: estoy de acuerdo con usted y veo por qué debería ser cierto, pero no parece seguir solo los argumentos de Francesco (que he esbozado brevemente en mi pregunta)
@Prahar: OK, eliminé mi respuesta, pero algo me aburre. Si usamos un tensor de Belinfante-Rosenberg simetrizado, ¿cuáles son los términos que actúan sobre la modificación intrínseca de campos en este tensor? Por seguridad, aquí está mi referencia p.631-633
Supongo que te refieres T m m = 0 ? Yo también lo pensé. Por alguna razón, Francesco sugiere que también es importante mostrar que T m m ( 0 ) 2 = 0 . ¿Puedes explicar por qué es eso?
@Prahar: No, realmente quise decir T m v = 0 , pero no soy capaz de probarlo... Por supuesto, si tienes T m m ( 0 ) 2 = 0 , eso implica T m m ( 0 ) = 0
DE ACUERDO. Eso me confunde. Si T m v = 0 , ¿no es trivial la teoría ya que todas las cargas desaparecen? Además, tal vez estoy siendo denso, ¿por qué debería T m m ( 0 ) 2 = 0 implicar T m m ( 0 ) = 0 ?
@Prahar: De hecho, desde 4.73 ,(extendido a X = 0 ), tenemos automáticamente S m v ρ σ ( 0 ) = 0 , eso es, T m v ( X ) T ρ σ ( X ) = 0 para todos X ...
@Prahar: la varianza siempre es positiva, y tienes: V ( X ) = mi ( X 2 ) ( mi ( X ) ) 2 0
@Prahar: Supongo que leyó la respuesta a mi nueva pregunta Entonces, para el seguimiento, el trabajo está hecho. Y has supuesto que el tensor de energía es simétrico por hipótesis.
@Prahar: Esto funciona solo para espacios planos.

Respuestas (1)

Creo que la fuente original de esta afirmación es el famoso artículo inédito de Luescher y Mack . Todo el mundo lo cita. Es más riguroso matemáticamente y en general (no asumen paridad) que Di Francesco. Comienza en las páginas 1-2 del manuscrito. La prueba a continuación es básicamente la misma prueba, solo que con detalles adicionales y una notación un poco diferente.

Suposiciones: T m v son campos covariantes locales de dimensión 2 y

T m v = T m v , T m v = T v m , m T m v = 0.
Además, se supone que las funciones de correlación están bien definidas y se comportan, y satisfacen los axiomas habituales de CFT como se indica, por ejemplo, en esta página de nLab .

Prueba: Primero definimos las funciones de 2 puntos

S m v ρ σ ( X , y ) := continuación analítica de  Ω T m v ( X ) T ρ σ ( y ) Ω .
Todo S son traduccionalmente invariantes, por lo que también podemos establecer y = 0 para que nos quedemos
S m v ρ σ ( X ) := Ω T m v ( X ) T ρ σ ( 0 ) Ω .
Esta función es analítica real para X R 2 , X 0 , y debido a la invariancia bajo dilataciones, y la suposición de que T m v son de peso conforme 2, tenemos

S m v ρ σ ( X ) = λ 4 S m v ρ σ ( λ X ) λ R . ( 1 )
Además, desde T m v = T v m obtenemos
S m v ρ σ ( X ) = S v m ρ σ ( X ) = S m v σ ρ ( X ) . ( 2 )
Además, por localidad, invariancia bajo traslaciones y Ecuación 1 con λ = 1 obtenemos
S m v ρ σ ( X , 0 ) = S ρ σ m v ( 0 , X ) = S ρ σ m v ( X , 0 ) = S ρ σ m v ( X , 0 ) ,
o en notación abreviada
S m v ρ σ ( X ) = S ρ σ m v ( X ) . ( 3 )
De las ecuaciones 2 y 3 vemos que S m v ρ σ ( X ) tiene 6 componentes independientes y además teniendo en cuenta la Ecuación 1 podemos escribir
S m v ρ σ ( X ) = ( X 2 ) 4 i = 1 6 α i F m v σ ρ i ( X ) , α i C , ( 4 )
dónde
F m v ρ σ 1 ( X ) = ( X 2 ) 2 gramo m v gramo ρ σ , F m v ρ σ 2 ( X ) = ( X 2 ) 2 ( gramo m ρ gramo v σ + gramo m σ gramo v ρ ) , F m v ρ σ 3 ( X ) = X 2 ( gramo m v X ρ X σ + gramo ρ σ X m X v ) , F m v ρ σ 4 ( X ) = X m X v X ρ X σ , F m v ρ σ 5 ( X ) = X 2 ( gramo m v ( X ρ ε σ d X d + X σ ε ρ d X d ) + gramo ρ σ ( X m ε v d X d + X v ε m d X d ) ) , F m v ρ σ 6 ( X ) = ( X m ε v d X d + X v ε m d X d ) X ρ X σ + X m X v ( X ρ ε σ d X d + X σ ε ρ d X d ) ,
y
gramo m v = d m v , ε m v = ε v m , ε 01 = + 1 , X 2 = ( X 0 ) 2 + ( X 1 ) 2 .
La ecuación de continuidad m T m v = 0 implica que m S m v ρ σ ( X ) = 0 y por lo tanto reduce el número de independientes α i 's a 2 constantes arbitrarias α + y α (me comprobé usando Mathematica) :
α 1 = 3 α + , α 2 = α + , α 3 = 4 α + , α 4 = 8 α + , α 5 = α , α 6 = 2 α .
Insertando estos valores en la Ecuación 4 obtenemos:
S m ρ σ m ( X ) = S m ρ m ρ ( X ) = 0 ,
es decir Ω T m m ( X ) T ρ ρ ( 0 ) Ω = 0 , que por el Teorema de Reeh-Schlieder implica que T m m ( X ) = 0 .

Ahora, para poder aplicar Reeh-Schlieder, en realidad tenemos que ir a X = 0 como correctamente has señalado. Y la razón por la que podemos hacer esto es la continuación analítica, citando la página 110 de R. JOST: The General Theory of Quantized Fields, 1965 (el mismo paso en un lema relacionado):

"Tal distribución de Wigtman, por lo tanto, se desvanece en los puntos de regularidad reales y, por lo tanto, por continuación analítica de manera idéntica".

tl; dr continuación analítica