グループと物理学の共随伴作用と運動量

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一つの要素

g

p は、パラメータの系列 {

p

i} によって定義される。我々がすでに述べたように、この数は群の次元を表す。行列

d g

(g = e)

は、量 {

dp

i} で構成される。したがって、上の写像は次のようになる:

(81)

言い換えれば、スカラーの集合 {

dp

i} に同じ数のスカラー {

dp

i}'

を対応させる。

双対性は、次の通りにスカラーの不変性を仮定する:

(82)

ここで、n は群の次元(ポアンカレ群の場合、10)である。スカラー Ji は、同じ数のモーメントの成分を表す。

我々はこのモーメント J を2つの対象に分解することにする。一つは (4,4) の反対称行列 M であり、6つの成分を持つ。もう一つは「4元ベクトル」P であり、(4,1) の行列である:

(83)

(84) J = {

M,

p

, E} = {

M,

P }

内積を次の形で書く:

(85)

Tr は「トレースの」を意味し、さらに次のようになる:

(86)

線形形式であり、不変性が双対性を保証する。

ここで、

(87)

(87b)

(87c)

しかし、

GG

= 1

なので、これは次のようになる:

(88)

y の項を識別する:

(89)

つまり、

(90)

----> ここでも行列計算の詳細が続く。ご希望であれば、

ここをクリック

して直接結果に移動することもできる。

トレースにおいては、項の巡回的な入れ替えが可能である。

(90a)

(90b)

(90c)

右辺の第2項は、行行列と列行列の積に等しい。

これは、逆順の積のトレースに等しい(以下に、行行列と列行列の積の図式的表現を示す):

(90d)

このトレースにおいて、巡回的な入れ替えを行うことができる:

(90e)

したがって、

(90f)

(90g)

ここでは、もう一度行列のトレースに関する定理を適用する。これは他の行列と対称行列の積である。

どんな行列も対称化または反対称化できる。さらに、行列と対称行列の積のトレースはゼロである。

(90h)

これは行列 (90i) に適用できる。

なぜならトレースを取るからである。

(90j)

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

しかし、

(90l)

したがって、

(90m)

(90n)

(90o)

(90p)

そして、

(90q)

最終的に、

(90r)

まとめ直し、プライムを反対側に移動させると、群の作用を得る:


図

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