群と物理学の共随伴作用運動量

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誤解を払拭する。詳細を明らかにする。

画像は美しいし魅力的だが、
少なくとも私にとっては、これにより誤った概念が根付いてしまい、
なかなか払拭できなかった。

動詞「 suivre 」(追う)は、ある道を歩むことや、
人の視線を追う、曲線上の点の変化を追うといった意味を含む。
誰もが「点を追う」とは考えないだろう。

したがって、ソリアウが「瞬間は運動の影のように続く」と述べたとき、
私たちは次のように想像しがちになる:

(202)

誤った概念。

ここでは、まったく誤解しています。運動とは、
瞬間の一つ、瞬間空間上の一点である:

(203)

式203

正しいイメージ。

すでに述べたように、ガリレオ群、バーグマン群、ポアンカレ群、拡張ポアンカレ群といった群の下では、
質量点にはいかなる力も働かず、
したがって直線的に運動する。その軌道、少なくとも私たちが捉える形(これは「通過」と呼ばれる奇妙な現象の出現を含む)においては、
以下のパラメータが関与する:

  • エネルギー E

  • 運動量 p

  • 回転運動(スピン)。

物体に固定された参照系において、回転運動の大きさは自由に選べない。なぜなら、それはスピンベクトルとなり、その大きさは固定されるからである。

しかし(質量がゼロでない粒子の場合)、バーグマン群によって制御される系において、
スピン s を固定したならば、
速度ベクトル v は自由パラメータとなる。

簡略化する。質量 m でスピン s を持つ粒子の、
スピンベクトル s が同じ向きを向くようなすべての可能な運動を考える。
粒子のエネルギーをその運動エネルギー、すなわち運動量 mv に起因するエネルギーと仮定する。

これらの異なる運動は、ただ一つのパラメータ、すなわち速度 v に依存する。
図示してみよう。しかし、グラフィカルに見ると、
同じ粒子の、同じ点を通る直線軌道を持つ運動群(速度の大きさ v が異なる)を考えた場合、
次のような図になる:

(204)

式204

(瞬間の位置は任意に配置した。)

いずれにせよ、これらの運動はすべて、質量 m の同じ粒子に属する。
異なる方向、異なる速度で動くこれらの粒子は、
すべて同じ種類の粒子である。

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