Otázka:
Můžeme udělat lépe než „spinor je něco, co se transformuje jako spinor“?
Jacob Drori
2020-05-23 22:43:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Je běžné, že se studentům představují tenzory jako „věci, které se transformují jako tenzory“ - to znamená, že jejich součásti se musí určitým způsobem transformovat, když změníme souřadnice. Můžeme to však udělat lépe definováním tenzoru jako multilineární mapy z $ V \ times ... \ times V \ times V ^ \ ast \ times ... \ times V ^ \ ast \ to \ mathbb {F} $ , kde $ V $ je vektorový prostor nad $ \ mathbb {F} $ (často považováno za tečný prostor). Poté následuje zákon transformace.

Moje současné chápání spinorů připadá jako první, neuspokojivá definice: jsou to jen „věci, které se transformují jako spinory“ - to znamená, že jsou to prvky vektorového prostoru, které se transformují podle projektivní reprezentace třídy $ SO (n) $ , který má skutečně více hodnot (tj. nejde jen o pravdivé vyjádření $ SO (n) $ rozpětí>). Mohli bychom to nazvat „zákonem transformace spinoru“. Všimněte si, že je to něco, co jsme vložili „ručně“: způsob, jakým se spinor transformuje, není vlastnost nějakého základního objektu, ale je zabudován do naší definice.

Moje otázka zní: můžeme definovat spinory bez odkazu na způsob jejich transformace, stejně jako u tenzorů? Existuje nějaký objekt, který „stojí“ za definicí spinorů z hlediska transformací, stejně jako tenzory jsou „skutečně“ multilineární mapy?

\ begin {align} \ text {Tensor Transformation Law} & \ to \ text {Tensors jako multilineární mapy} \\ \ text {Spinor Transformation Law} & \ to \ text {??? } \ end {align}

Jen pro informaci, je tu opravdu skvělá a malá kniha od Cartana s názvem The Theory of Spinors, možná tam najdete to, co potřebujete.
Co vám vadí na zákonech transformace spinoru?Je pro mě mnohem obtížnější představit si skutečnost, že projekce páteře jsou diskrétní bez ohledu na to, co je spin vaue - celé číslo nebo napůl celé číslo.
Je to vlastnost objektu.Mapa transformace tenzoru, kterou navrhujete jako lepší než „věci, které se transformují jako tenzory“, mi nedává smysl.Je to čistá matematika.Jak vytvoříte asociaci s věcmi, které existují v našem světě?Začněte svou mapou a poté řekněte „věci, které se transformují jako rotory“
Dobrá otázka +1.Také jsem se vždy cítil nepříjemně z definice fyzika.Časem jsem se to ale naučil ocenit trochu víc.
Zajímalo by mě, proč se mnoho lidí zdá spokojeno s „Tenzory jako multilineární mapy“, protože nakonec se musí tyto mapy také správně transformovat.
Říci, že tenzor je multilineární mapa, ve skutečnosti na nic neodpovídá.To jen znamená, že se tenzor transformuje jako multilineární mapa na vektorech, což závisí na tom, jak se vektory transformují.Stejně dobře můžete říci, že vektor je bilineární mapa na _spinors_, ale vsadím se, že by vás to neuspokojilo.
Cítím, že jakékoli intuitivní pochopení Spinors musí zahrnovat sledování videí v části Úvod na [stránce wikipedia o spinorech] (https://en.wikipedia.org/wiki/Spinor) .a alespoň jednom [Svíčkovém tanci] (https: //www.youtube.com/watch? v = 4Gf8Xa0N2yk), který má tanečníky v určitém okamžiku ležet na zemi.
Hledání spinorového analogu „tenzorů jako multilineárních map“ nemusí být cestou, která vede většinu fyziků ke spokojenosti s spinory.Cesta může vypadat spíše takto: Kvantová fyzika je vyjádřena jako pozorovatelná.Pokud požadujeme, aby vzor * pozorovatelných * byl pouze Poincaré-symetrický, aniž bychom požadovali, aby lešení, které používáme k jejich konstrukci, bylo Poincaré-symetrické, pak jsme vedeni k tomu, abychom zvážili lešení, které používá krycí skupinu skupiny Poincaré - spinorpole.(Tato perspektiva se zobecňuje na zakřivený časoprostor, i když jsem to vyjádřil v plochém časoprostoru.)
@ChiralAnomaly Souhlasím s tím, ale otázka IMO, považovaná za otázku čisté zvědavosti (pravděpodobně vhodnější pro Math SE), stále stojí: Existuje základna nezávislá, čistě geometrická, formulace spinorů, ve které transformační vlastnosti vycházejí jako věty?
@DvijD.C.Souhlasím.Otázka zní: „Nejsem s X spokojený, můžete mi místo toho dát Y?“Můj komentář kontroluje, zda je první část („nejsem spokojená s X“) pro OP důležitější než druhá část („můžete mi místo toho dát Y?“).Je to druh žádosti o vysvětlení, ale bez požadavku na odpověď, pokud je odpověď ne.
@knzhou Nemyslím si, že s tím souhlasím.Vektory jsou pouze mapy $ C ^ \ infty (\ mathcal {M}) \ do \ mathbb {F} $ splňující linearitu a Leibniz.Není potřeba žádný odkaz na transformace.To nám dává „základ“, na kterém můžeme stavět tenzory, opět bez odkazu na transformační vlastnosti.Ve skutečnosti byste mohli udělat většinu diferenciální geometrie, aniž byste vůbec věděli, jak se transformují komponenty těchto tenzorů.Spinors si tuto vlastnost neužijí.
O několik úrovní níže by se dalo zeptat „Co je to vektor?“- a není možná * žádná * jiná odpověď než „prvek vektorového prostoru“.Takže „chová se jako“ je opravdu to nejlepší, co existuje
Pět odpovědi:
ACuriousMind
2020-05-23 23:24:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Správnou analogickou formalizací spinorů není vidět je jako jakési odlišné funkce od tenzorů na stejném podkladovém vektorovém prostoru $ V $ , ale místo toho je rozbalit naše představa o podkladové geometrii: Tam, kde tenzory jsou multilineární funkce ve vektorových prostorech, tenzory s částmi „spinor“ a „vector“ jsou multilineární funkce v super vektorových prostorech $ V = V_0 \ oplus V_1 $ , kde lichá část $ V_1 $ je rotační reprezentací $ \ mathrm {Spin} (V_0) $ . (Nlab nazývá tyto prostory super-Minkowski spacetimes).

Lineární funkce na $ V_1 $ prostřednictvím dvojí reprezentace zdědí reprezentaci spinové skupiny. (Multi) lineární funkce také zdědí supergradu (lineární funkce, která je na liché části nulová, je sudá a lineární funkce, která je na sudé části nulová, je lichá) a čistě sudé funkce jsou jen obyčejné tenzory , a čistě liché funkce jsou čisté rotory.

Všimněte si, že stále ještě ručně vkládáme reprezentaci rotace $ V_1 $ - výběr není určen základním prostorem $ V_0 $ . To je nějakým způsobem nepřekvapivé - pojem „spin“ a spinor je skutečně více než pouhý vektorový prostor: Všechny (pseudo-Riemannovy) variety (po vzoru vektorových prostorů $ \ mathbb {R} ^ n $ ) mají představu o tenzorech postavených na tenzorových produktech (ko) tangentních prostorů, ale ne všechna potrubí mají rotory, tj. možnost konzistentně přiřadit rotační reprezentaci ke každému bodu potrubí. U jednoduchých vektorových prostorů nebrání volbě pojmu rotace, ale stále je to volba.

To, že supergeometrický přístup je přesto „správný“ (nebo alespoň užitečný), je vidět, když se podíváme na teorii pole, kde člověk musí představovat fermionické / spiniální stupně volnosti pomocí proměnných pro dojíždění a $ \ mathbb {Z} / 2 $ - hodnocení podkladového vektorového prostoru nám to pak umožní jednoduše deklarovat, že liché komponenty jsou proti dojíždění.

Nějaké tipy na pochopení toho, jak lze spinor (ab) použít jako souřadnici?Vím, že je to docela populární, ale prostě to nechápu.
Tato odpověď vypadá jako přesně to, co jsem hledal.Je pro fyziky standardní zacházet s časoprostorem jako s tímto vhodně zvětšeným množstvím („super-Minkowského časoprostor“), nebo se to používá pouze v určitých teoriích (např. Supersymetrické teorie)?
@JacobDrori V supersymetrických teoriích je to velmi běžné, ale uvidíte to víceméně často také ve všech kontextech, které si dělají starosti s kvantizací - potřebujete způsob, jak mít „klasické“ fermionické proměnné, abyste na nich mohli definovat kvantizační proces, a takobvykle se přidávají do časoprostoru, fázového prostoru nebo čehokoli jiného, čím je relevantní konfigurační prostor v příslušném kontextu.
@JacobDrori Omlouvám se za vyrušení, ale výslovně uvádí, že $ V_1 $ * je rotační reprezentace * Jak je nyní najednou v pořádku použít reprezentace?
@DoctorNuu Právě jsem přidal odstavec, který o tom pojednává.
@DoctorNuu Máte pravdu, při opětovném čtení vidím, že odpověď není přesně to, v co jsem doufal.Přidaný odstavec však ukazuje, že to, v co jsem doufal, není možné.Zdá se, že skutečně musíme předpokládat pravidlo transformace - možná jsem však nepochopil.
knzhou
2020-05-24 00:35:45 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Myslím, že zde žádáte o intuici špatným směrem.

Předpokládejme, že někdo už vektory zná a chce porozumět tenzorům. To je možné, protože tenzorové reprezentace jsou vytvářeny z vektorů, tj. Rank $ 2 $ tenzorová reprezentace je pouze produktem dvou vektorových reprezentací nebo ekvivalentně rank $ 2 $ tensor je bilineární mapa na dvou vektorech.

Ale u spinorů je to přesně naopak. Spinory nejsou vytvořeny z vektorů, místo toho jsou vektory vytvořeny z spinorů! Spinory jsou nejjednodušší možné reprezentace skupiny Lorentz a vektorová reprezentace je produktem levorukého spinoru a pravorukého spinoru (nebo ekvivalentně je vektor bilineární mapa na dvou spinorech ).

Jinými slovy, ptát se, co je základem spinoru, je špatná otázka. Spinors jsou struktura, ze které vychází vše, co jste již věděli. Musíte znovu porozumět pomocí spinorů dole, ne nahoře.

Toto se ve fyzice často děje: nemůžete požadovat intuitivní odvození základní věci od složené věci. To, co žádáte, je analogické k otázce, z jakých atomů je proton vyroben, nebo kolik protonů je uvnitř kvarku, nebo jak sestavit vektor z tenzorů. (Mimochodem, jak se učí další milovníci matematiky, nikdy na tyto otázky neodpovídá, protože tyto otázky ve své podstatě nemají odpovědi. Skutečně se stane, že v procesu učení matematiky seznamte se s těmito novými elementárními objekty. Jakmile s nimi budete moci plynule pracovat, přestanete si dělat starosti s jejich vysvětlováním z hlediska věcí, které jste dříve znali, protože jim rozumíte podle jejich vlastních pojmů.)

To je v podstatě to, co jsem se snažil říct (ale zjevně selhal).Jako stavební kameny jsou spinory nejzásadnější.Je však třeba poznamenat, že když vycházíme z potrubí, zdá se, že směry přicházejí * nejdříve * a přirozeně, zatímco pro spinory je třeba vzít v úvahu Geometrickou / Cliffordovu algebru generovanou těmito směry a najít spinory tam.
Myslím, že chápu podstatu toho, co říkáš.To, co znesnadňuje přijetí, je skutečnost, že vektory se skutečně zdají být „základnějšími“ objekty na varietě, jak řekl DoctorNuu výše.Jsou to jen mapy v tečném prostoru a nás opravdu nezajímá, jak se transformují, pokud nebudeme chtít zvolit nějaké souřadnice pro výpočty.Ale u spinorů se zdá, že neexistuje žádná definice, která by nezahrnovala jejich transformační vlastnosti.Proto se vektory zdají být skutečně „přirozenější“.
Ano, ale o vektorových prostorech můžeme hovořit axiomaticky, bez zmínek o transformacích, a později _derive_ transformační vlastnosti z axiomů.Můžeme udělat totéž s „spinorovými mezerami“?
@The_Sympathizer Ale to není to, co děláme pro vektory.Na úrovni všech vektorových prostorů (ať už popisují spinor, vektor, tenzor, teplotní mapu, inventář skladu, časové řady cen akcií nebo pole v programu C) můžeme vždy odvodit transformační pravidlo pro komponenty pod libovolnýmzměna základny, zcela axiomaticky.
@The_Sympathizer Aby bylo možné odvodit pravidlo transformace pro komponenty _pod fyzickou rotací_, musíte definovat slova "fyzická rotace".Formalizmus vektorových prostorů a priori neví nic o fyzickém prostoru, a proto mohou popsat jak skladové zásoby (kde fyzické rotace nemají smysl), tak tenzory.Ručně zadáte, co znamená rotace, abyste zjistili, jak se vektor otáčí, můžete udělat totéž pro spinor.
@knzhou: ???Hm, ano, to je přesně to, co jsem právě řekl.Takže to můžeme udělat pro spinory, tj. Zapsat si seznam axiomů pro „spinorův prostor“, pak z toho odvodit pravidla transformace analogicky k derivaci vektorů z axiomů pro vektorový prostor.
@knzhou: Ano, tak jaký druh axiomatického objektu můžeme potom udělat, když ve zvláštním případě „ručně zapojíme“ tento proces rotace, se objeví pravidla transformace pro spinory?
@knzhou: díky, ano, právě jsem to viděl.
FWIW, chování spinorů zní zajímavě jako chování složité druhé odmocniny „funkce“: když otočíte argument jednou kolem nuly, výstup se stane záporným, pak se otočíte znovu a dostanete zpět originál.Znamená to, že lze považovat pár (vstup, výstup) za spinor nebo za součást / vztahující se k jednomu, pokud definujeme „negaci“ pouze jako negaci pouze výstupní části?
@The_Sympathizer Obecně platí, že k definování toho, které změny základny odpovídají „fyzickým rotacím“, požadujeme, aby nějaký tenzor zůstal neměnný.Nejjednodušší je zde hovořit o Lorentzových transformacích: pro vektory je invariantním tenzorem Minkowského metrika $ \ eta _ {\ mu \ nu} $, pro Weylovy spinory symbol Levi-Civita $ \ epsilon_ {ab} $.Analogie mezi případy je ve skutečnosti velmi těsná.
@The_Sympathizer, nejsem si úplně jistý!Spinery určitě souvisejí s dvojí hodnotou druhé odmocniny, ale nejsem si jistý, jak to udělat ještě přesnější.
Giorgio Comitini
2020-05-23 23:10:16 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ano. Spinory jsou prvky reprezentačních prostorů objektů známých jako Cliffordovy algebry.

Cliffordova algebra je v podstatě vektorový prostor, který se pomocí pravidla produktu změnil na algebru

$$ v \ cdot w = 2g (v, w) \ Bbb {1} $$

kde $ g $ je nějaká metrika samotného vektorového prostoru. Nejznámější Cliffordova algebra je Diracova algebra, tj. Algebra Diracových matic (pro kterou je vektorový prostor $ \ Bbb {R} ^ {4} $ a metrika je Minkowského metrika). Pokud místo toho použijete $ \ Bbb {R} ^ {3} $ jako základní vektorový prostor, s euklidovskou metrikou získáte Pauliho algebru.

Jakmile budete mít Cliffordovu algebru, můžete hledat její reprezentace (nebo „moduly“, jak jsou známy v literatuře). Prvky těchto reprezentací jsou spinory. Spinery odpovídající $ \ Bbb {R} ^ {4} $ s metrikou Minkowski jsou Diracovy spinory, zatímco spinory odpovídající $ \ Bbb {R} ^ {3} $ s euklidovskými metrikami jsou rotory $ SO (3) $ / $ SU (2) $ .

Tady to máme znovu.Stará rasa mezi fyzikou a matematikou.Fyzika tam byla první, ale matematika má veškerou zásluhu ;-)
To vše je správné, ale nejsem si jistý, zda odpovídá na otázku OP - zdá se, že žádají o představu spinorů, která není jen „spinory jsou prvky následujícího vektorového prostoru“.
Děkuji za vysvětlení.Jsem nový v stackexchange a jsem docela ohromen tím, jak rychle lidé reagují.ACuriousMind má pravdu: Doufal jsem v definici, která nezahrnuje žádné „nové“ vektorové prostory kromě toho, co nám již dává základní prostor.Zdá se, že definování spinorů jako prvků reprezentačního prostoru je v podstatě definuje jejich transformačními vlastnostmi, čemuž jsem se snažil vyhnout.Omlouvám se za mou poněkud dvojznačnou otázku a bez ohledu na to děkuji za odpověď.
Dobrá odpověď +1, to bych řekl.Jak to ale souvisí s tenzory (jako víceřádkovými objekty ...)?
@DoctorNuu Ve skutečnosti, pokud vím, Cliffordovy algebry vynalezl sám Clifford.Kdo zemřel v roce 1879. Pojďme tedy dát matematikům nějaké uznání!
@JacobDrori Toto je jediný způsob, jak vím o definování spinorů v abstraktním (a jednoduchém) prostředí.Chápu, co říkáte, ale možná byste měli být ochotni akceptovat, že spinory prostě nelze definovat jako mapy na podkladovém prostoru.Odpověď ACuriousMind podle mého názoru věci komplikuje tím, že zbytečně rozšiřuje podkladový prostor přidáním * přesně * stejného prostoru, který jsem použil ve své definici (tj. $ V_ {1} $: Spin ($ V_ {0} $) jejen podskupina skupiny Clifford, která je obsažena v Cliffordově algebře) a * pak * definující lineární mapy.
Také si myslím, že spinory poprvé vynalezl Cartan (jaké překvapení) ~ ~ 1913 nezávisle na fyzice a ve velké obecnosti, ale termín „spinor“ poprvé použili fyzici, kteří jej znovuobjevili ve 3 a 4 dimenzích jako součástkvantová mechanika, později Cartan tento termín také použil.Poskytnout zde matematikům uznání je tedy naprosto správné
user257090
2020-05-23 23:08:32 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Měli byste se podívat na (neredukovatelné) zastoupení skupiny Lorentz. V zásadě chcete, aby všechny vaše přísady měly ve skupině Lorentz správné a konzistentní transformace.

T Rotory Weyl a Dirac jsou nejzákladnější objekty splňující tento požadavek.

Počínaje těmi můžete vytvářet vektory jako (multiplikativní) komba dvou spinorů. Proto ve starých textech někdy vidíte spinory, které se označují jako „poloviční vektory“. V této souvislosti také používají pouze „polovinu“ transformace vektoru, tj. Jednostrannou vs. oboustrannou.

V tomto smyslu jsou to Spinors-> Vectors-> Tensors.

Pokud máte chuť, můžete se také podívat na věci v kontextu Geometrické algebry nebo Spacetime Algebry, které se vracejí k Davidu Hestenesovi. Tady můžete mít rotory bez jakékoli maticové reprezentace.

Připadají mi v úvahu také dva další odkazy s různými pohledy: Spinors and space-time (Penrose) a GRAVITATION (Misner Thorne Wheeler)

T Společným tématem všech přístupů jsou však speciální základní transformační vlastnosti, které mají. To nemůžete obejít.

Timo
2020-05-25 17:30:39 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Beru cestu Cliffordovy algebry, jak zdůraznili uživatelé, kteří nejsou uživateli38741 a Giorgio Comitini, ale pokusím se intuitivně zdůvodnit, jak tam skončit a jak se zákon transformace spinoru jeví jako nevyhnutelný. Začnu tedy geometrickou algebrou, což je jednoduše jiný název pro Cliffordovu algebru, když se používá ve fyzice, a vektory jsou považovány za prvky samotné algebry (tj. Neukládáme samostatnou maticovou algebru). Vezměte tedy $ \ mathbb {R} ^ {n, m} $ s vnitřním produktem $ < \ cdot, \ cdot> $ a definujte geometrickou algebru $ \ mathcal {G} (\ mathbb {R} ^ {n, m}) $ jako nejsvobodnější asociativní algebru $ \ mathbb {R} ^ {n, m} $ což vyhovuje

\ begin {rovnice} v ^ 2 = <v, v>, \ end {rovnice} kde čtverec je samozřejmě množení algebry. Násobení v této algebře budeme nazývat geometrický součin .

Je pravda, že to zavádí další prostor, ale to je extrémně přirozené: prvky geometrické algebry lze interpretovat tak, že se skládají ze skalárů, vektorů $ \ mathbb {R} ^ {n, m} $ , bivektory $ u \ wedge v $ kde $ u $ a $ v $ jsou vektory a $ u \ wedge v: = \ frac {1} {2} (uv - vu) $ , 3-vektory $ u \ wedge v \ wedge w $ atd., až (n + m) -vektorů. Vektory $ n $ lze interpretovat jako prvky směrované oblasti / objemu / n-objemu. Náladový úvod najdete v „Imaginární čísla nejsou skutečná“ nebo jako důkladný úvod buď Hestenesova „Cliffordova algebra k Geometrickému kalkulu“ nebo Doran a Lasenbyho Geometrická algebra pro fyziky.

Nyní se ukazuje, že rotace vektoru $ v $ v rovině definované jednoduchým bivektorem $ \ omega $ od $ | \ omega | $ radiány (kde absolutní hodnota je $ \ sqrt {- \ omega ^ 2} $ , protože čtverec $ \ omega $ je záporný) lze vyjádřit geometrickou algebrou (GA) jako

\ begin {rovnice} v \ mapsto \ exp (\ omega) v \ exp (- \ omega), \ end {rovnice} kde exponenciál je definován obvyklou výkonovou řadou, přičemž násobením je geometrický součin a jednoduchý bivektor je bivektor, který lze zapsat jako klínový součin $ a \ wedge b $ pro některé vektory $ a, b $ . Obecná rotace je pak dána stejným vzorcem, ale $ \ omega $ nemusí být nutně jednoduchý (tj. Může to být součet několika jednoduchých bivektorů) . Výsledek exponenciálu je pak v sudé subalgebře , tj. Je sestaven z objektů, které lze vyjádřit jako součet produktů sudého počtu vektorových faktorů. Výsledek umocňování nazýváme rotor a často označujeme $ R = \ exp (\ omega) $ . Potom lze objekt na pravé straně transformace také zapsat jako $ \ tilde {R} $ , kde tilda označuje reverzi , což jednoduše znamená vzít každý faktor do geometrického součinu a obrátit jejich pořadí. Dále $ R \ tilde {R} = 1 $ , když je $ R $ rotor.

Objeví se první záblesk spinorového zákona transformace: obecně můžeme všechny prvky prostoru otáčet výše uvedeným oboustranným zákonem rotace a nic se nezmění. Pokud však reprezentujeme rotace rotorem $ \ exp (\ omega) $ , pak složení rotací je dáno $ \ exp (\ omega_1) \ exp (\ omega_2) $ , což je také rotor.

Nyní se zaměřme konkrétně na $ \ mathbb {R} ^ {1, 3} $ . Pak můžeme napsat bezplatnou Diracovu rovnici jako \ begin {rovnice} \ nabla \ psi I_3 + m \ psi = 0, \ end {rovnice} kde $ \ nabla $ je vektorový derivát $ \ nabla = e ^ \ mu \ partial_ \ mu $ a $ e ^ \ mu $ jsou základní vektory působící prostřednictvím geometrického součinu (takže $ \ nabla $ je algebraicky vektor). Pole Dirac $ \ psi $ nabývá hodnot v sudé subalgebře geometrické algebry. $ I_3 $ je tři vektor, který vypadá, že vybírá preferovaný úsek časoprostoru, a proto rozbíjí Lorenzovu invariance. Zvažte však jinou volbu, kterou nabízí $ I'_3 = R I_3 \ tilde {R} $ . Pak je odpovídající nová Diracova rovnice

\ begin {rovnice} \ nabla \ psi 'R I_3 \ tilde {R} + m \ psi' = 0. \ end {rovnice} Pokud nyní $ \ psi $ vyřeší původní Diracovu rovnici, pak jasně $ \ psi '= \ psi \ tilde {R} $ řeší tuto novou rovnici pomocí $ I_3 '$ . Jinými slovy, když se objekt $ I_3 $ transformuje jako (tři) vektor pod rotací, pak $ \ psi $ se transformuje jako spinor a objevil se zákon transformace.

Pak si všimněte, že fyzikální předpovědi teorie závisí pouze na Diracových bilinearech, které lze v tomto jazyce zapsat analogicky k \ begin {rovnice} \ psi I_3 \ tilda {\ psi}, \ end {rovnice} a že když se $ I_3 $ transformuje jako tři vektory a $ \ psi $ jako spinor, fyzické předpovědi zůstávají nezměněny. Jinými slovy, je zde vyžadován zákon pro transformaci spinoru, aby byly fyzikální předpovědi teorie nezávislé na výběru směrovaného objemového prvku $ I_3 $ .

Ve skutečnosti existuje přirozená interpretace objektu $ \ psi $ jako produktu rotoru, škálování a transformace mezi skaláry a pseudoskaláři ve třídě $ \ mathbb {R} ^ {1,3} $ . Tímto způsobem se zákon transformace spinoru jeví přirozeně jako složení rotorů (nebo objektů podobných rotoru). Samozřejmě, protože v jazyce geometrické algebry neexistuje léčba kvantové teorie pole, není jasné, jak daleko nebo vážně to lze brát jako interpretaci fyzické Diracovy rovnice, ale přesto poskytuje alespoň příklad, kde se spinory objevují přirozeně , aniž by byl ručně uložen zákon o transformaci. Spíše pochází z transformací řešení Diracova rovnice, když se volba konstanty $ I_3 $ transformuje rotací.

Jsem si jistý, že tento krátký úvod do tématu ponechává mnoho otázek nezodpovězených a může to být trochu matoucí, ale pokud bych vzbudil váš zájem, doporučuji vám následovat některé odkazy zde a pokračovat tímto způsobem.

Napsal bych něco v tomto smyslu, kdybych měl více času / trpělivosti.Díky $ I_3 $ je to ale trochu matoucí.Existuje několik dalších způsobů, jak v tomto rámci napsat Diracovu rovnici, což dávám přednost.Pěkná část (ve všech z nich) spočívá v tom, že spinory mají přirozené jednostranné transformace, zatímco vektory (jako derivace nebo pole A po „měření“) mají oboustrannou transformaci se * stejnými * $ R $, není třebapro obvyklé nepříjemné překlady mezi reprezentacemi.
@non-user38741 jaký je váš preferovaný způsob definování Dirac eq v tomto rámci?
Moje vlastní, podobné starším papírům od Dorana, Lasenby.Zvláštní je, že se to nikdy úplně neshoduje v D = 1 + 3, protože Cl (1,3) nebo Cl (3,1) má zastoupení na $ \ mathbb {R} (4) $ nebo $ \ mathbb {H} (2) $.


Tyto otázky a odpovědi byly automaticky přeloženy z anglického jazyka.Původní obsah je k dispozici na webu stackexchange, za který děkujeme za licenci cc by-sa 4.0, pod kterou je distribuován.
Loading...