groups and physics coadjoint action momentum

En résumé (grâce à un LLM libre auto-hébergé)

  • Le texte traite des groupes de Poincaré et de leur application en physique.
  • Il explique la notion de moment et de dualité dans le contexte des groupes.
  • Des calculs matriciels sont effectués pour démontrer l'invariance des quantités physiques.

groups and physics coadjoint action momentum

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Un élément gp du groupe de Poincaré Gp est défini par une suite de paramètres {pi}, dont, nous l'avons déjà dit, le nombre représente la *dimension du groupe *. La matrice d**g (g = e) **est constituées avec les quantités {dpi} . L'application ci-dessus est donc du type :
(81)

Autrement dit, à une ensemble de scalaires dpi on fait correspondre un nombre égal de scalaires dpi'. La dualité consiste à postuler l'invariance d'un scalaire, selon :

(82)

Equation 82

n étant la dimension du groupe (dix, pour le groupe de Poincaré). Les scalaires Ji représentent les composantes du moment, de même nombre.

Nous déciderons de décomposer ce moment **J **en deux objets. Le premier sera une matrice M anti-symétrique de format (4,4), donc ayant six composantes, et le second un "quadrivecteur" P, matrice de de format (4,1) :

(83)

(84) **J **= { M , p , E} = { M , P } Nous écrirons le produit scalaire sous la forme :

(85)

Equation 85

Tr signifiant "trace de", et nous aurons encore :

(86)

Equation 86

forme linéaire dont l'invariance assure la dualité.

avec :

(87) (87b)

(87c)

mais GG = 1 donc ceci vaut :

(88)

Equation 88

Identifions les termes en y (89)

C'est à dire :

(90)

Equation 90

----> Là encore suivent des détails de calcul matriciel. Si vous le souhaitez, en cliquant ici vous pouvez aller directement au résultat

Dans la trace on peut effectuer une permutation circulaire des termes.
(90a)

(90b)

(90c)

le deuxième terme du second membre est égal au produit d'une matrice ligne par une matrice colonne.

Ceci est égal à la trace du produit inversé (ci après, schématiquement, le produit d'une matrice ligne par une matrice colonne):
(90d)

Dans cette trace, je peux opérer une permutation circulaire :
(90e)

D'où :
(90f)

(90g)

Ici on va appliquer de nouveau le théorème sur les traces des matrices qui sont le produit d'une autre matrice par une matrice symétrique.

Toute matrice peut être symétrisée ou antisymétrisée. De plus la trace du produit d'une matrice par une matrice symétrique est nulle.
(90h)

Je peux appliquer cela à la matrice (90i) puisqu'on prend la trace
(90j)

(90k) = sym ( ) + antisym ( )

mais :
(90l)

donc
(90m) (90n)
(90o)
(90p)

et :
(90q)

finalement :
(90r)

En regroupant et en changeant les prime de côté l'obtiens mon action de groupe :

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