Mittasymmetria (matematiikka)
Matematiikassa mikä tahansa Lagrangen systeemi sallii yleensä mittasymmetriat, vaikka voi käydä niin, että ne ovat triviaaleja. Teoreettisessa fysiikassa parametrifunktioista riippuvien ulottumissymmetrioiden käsite on nykyaikaisen kenttäteorian kulmakivi.
Lagrangian L {\displaystyle L} mittapistesymmetria. määritellään differentiaalioperaattorina jollain vektorinipulla E {\displaystyle E}
, joka ottaa arvonsa L {\displaystyle L}:n (variationaalisten tai tarkkojen) symmetrioiden lineaarisessa avaruudessa.
. Näin ollen L {\displaystyle L}:n mittasymmetria {\displaystyle L}
riippuu E {\displaystyle E}:n osista.
ja niiden osittaisderivaattoihin. Näin on esimerkiksi klassisen kenttäteorian mittasymmetrioiden tapauksessa. Yang-Millsin ulottumateoria ja ulottumagravitaatioteoria ovat esimerkkejä klassisista kenttäteorioista, joissa on ulottumasymmetrioita.
Mittasymmetrioilla on seuraavat kaksi erityispiirrettä.
- Olemassa olevina Lagrangen symmetrioina Lagrangen ulottumasymmetriat tyydyttävät ensimmäisenä Noetherin lauseen, mutta sitä vastaava säilynyt virta J μ {\displaystyle J^{\mu }}
ottaa tietyn superpotentiaalimuodon J μ = W μ + d ν U ν μ {\displaystyle J^{\mu }=W^{\mu }+d_{\nu }U^{\nu \mu }}}
missä ensimmäinen termi W μ {\displaystyle W^{\mu }}
katoaa Euler-Lagrange-yhtälöiden ratkaisuissa ja toinen on rajatermi, jossa U ν μ μ {\displaystyle U^{\nu \mu }}}
kutsutaan superpotentiaaliksi.
- Kakkos-Noetherin lauseen mukaisesti Lagrangian mittasymmetrioiden ja niiden Noetherin identiteettien, joita Euler-Lagrange-operaattori tyydyttää, välillä on yksi-yhteensopiva vastaavuus. Näin ollen mittasymmetriat kuvaavat Lagrangen systeemin rappeutuneisuutta.
Huomaa, että kvanttikenttäteoriassa generoiva funktio ei ole invariantti ulottumismuunnoksissa, ja ulottumissymmetriat korvataan BRST-symmetrioilla, jotka riippuvat haamuista ja vaikuttavat sekä kenttiin että haamuihin.
Leave a Reply