群和物理伴随作用 动量

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

  • 本文讨论了巴格曼群及其保持质量的共轭作用。
  • 它解释了庞加莱群及其数学元素(如洛伦兹矩阵)的基础知识。
  • 内容具有技术性,侧重于群论变换和理论物理中的矩阵计算。

群和物理伴随作用动量

6

我们不会写出巴格曼群的动量分量。简要地,我们将巴格曼群的动量写成如下形式:

JB = { 一个标量 m,加上其他动量分量 }

伴随作用 表示动量的不同分量如何变换。但这个伴随作用首先是从一个简单的关系开始的:

(63) m' = m

巴格曼群在其动量上的伴随作用首先保持质量不变,因此质量呈现出一种纯粹的几何地位

构造洛伦兹群在其动量空间 Jp上的伴随作用。

如果您已经完全迷路了,那就放弃吧。这是正常的,而且随着页面的推进,会越来越难。此时,我不太确定接下来的内容是给谁看的。可能是理论物理学家或数学家,但很可能不是水管工。但一个高等学院或物理本科的学生,如果坚持下去,是可以跟上的。这不过是一些矩阵。

一切从一个 (4,4) 矩阵群开始,它构成了洛伦兹群,其元素为 L

这些矩阵通过一个矩阵 G 被公理化定义:

(64)

根据:

(65) tL G L = G

其中涉及矩阵 L 的转置。

这些矩阵 L 构成一个群。

证明

单位元是 L = 1:

L1 和 L2 是集合中的两个元素。验证它们的乘积 L1L2 是否属于该群。如果是的话:

t( L1L2 ) G L1L2 = G

但是:

t( A B ) = t B t A

因此:

t( L1L2 ) G L1L2 = tL2 tL1 G L1L2 = tL2 ( tL1 G L1) L2 = tL2G L2

接下来计算矩阵 L 的逆。我们从元素 L 的公理化定义出发:

tL G L = G

我们将其右边乘以 L-1:

tL G L L-1 = G L-1

tL G = G L-1

我们再在左边乘以 G

G tL G = G G L-1

G tL G = L-1

因此,矩阵 L 的逆为:

L-1 = G tL G

即:

(66)

时空向量。矩阵 G 来自闵可夫斯基度规,可以写成(c = 1):

(67)

练习:证明矩阵的逆满足:

(68)

然后我们引入一个时空平移向量:

(69)

从这个向量出发,我们构造洛伦兹群的元素 gp:

(70)

练习:证明这构成一个群并计算矩阵的逆:

(71)

接下来是“群的切向量,其“李代数”的元素”:

(72)

从这里我们可以计算反作用:

(73) dgp' = gp-1 x dgp x gp

为了计算方便,我们注意到:

(74) G d L

是一个反对称矩阵。我们称其为:

(75)

因此:

(76)

令:

(77)

从这些材料中,我们构造反作用:

(78) dgp' = gp-1 x dgp x gp

经过所有计算后,我们将得到如下映射:

(79)

如果您想跳过这部分简单的矩阵计算,请参见下面的方程 (80)

(79a)

(79b)

由此得到反作用的元素:

(79c)

但是:

(79d)

因此:

(79e)

但是 GG = 1,所以:

(79f)

由此得出映射:

(79g)

这就是我们所求的反作用,即:

(80)