关于对称变换的一个疑惑

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论坛嘉宾: sage

西门吹牛


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关于对称变换的一个疑惑 [文章类型: 原创]

假定对一个场量φ(x)进行如下对称变换:
φ(x)→θ(x')=Tφ(x)
如果x'=f(x),则总可以令
φ'(x)=θ(x')=θ[f(x)],于是这个对称变换总可以表达成:
φ(x)→φ'(x)=Tφ(x)
在无穷小变换下,场量变分为
δφ(x)=φ'(x)-φ(x)
于是,在这个对称变换下,只需涉及到场量的变分,而不用考虑时空坐标的变分。

这个疑惑是我一个朋友给的。他认为,本质上不用考虑时空坐标的变分,理由有二:
1)考虑时空坐标的变分时,Noether荷的表达式中多出一个跟拉格朗日密度成正比的项,由于场量满足运动方程,使得该项实际贡献为零;
2)在无穷小对称变换下,考虑拉格朗日密度的变分,传统理论为了能够给出关于时空坐标的变分项,人为地把拉格朗日密度由L[φ,dφ/dx]在形式上临时改写成L[φ,dφ/dx,x],这不自然,很别扭。
这里为了书写方便,把场量关于时空的偏微分写成dφ/dx。

不知各位对此的看法如何?

一舞剑气动四方,天下英雄莫能挡
形踪飘忽疑无影,冷面郎君傲雪霜

发表时间: 2006-09-29, 02:50:41 个人资料

西门吹牛


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客栈长老学术成员

Re: 关于对称变换的一个疑惑 [文章类型: 原创]

不过,我可能误解了朋友的原意,上面只代表我本人的困惑

一舞剑气动四方,天下英雄莫能挡
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发表时间: 2006-09-29, 03:09:02 个人资料

卢昌海


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Re: 关于对称变换的一个疑惑 [文章类型: 原创]

:: 传统理论为了能够给出关于时空坐标的变分项,人为地把拉格朗日密度由L[φ,dφ/dx]
:: 在形式上临时改写成L[φ,dφ/dx,x],这不自然,很别扭。

Going from L[φ,dφ/dx] to L[φ,dφ/dx,x] is NOT for the purpose of considering spacetime transformation. L explicitly depends on x is a real possibility to consider in the general case.

:: 在这个对称变换下,只需涉及到场量的变分,而不用考虑时空坐标的变分。

It is true that spacetime variation induces δφ(x), but it is something like (dφ/dx)δx, and that δx will directly affect the form of the resulting conservation law, therefore can't be ignored.

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发表时间: 2006-09-29, 09:51:22 个人资料

西门吹牛


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Re: 关于对称变换的一个疑惑 [文章类型: 原创]

感谢昌海兄!

Going from L[φ,dφ/dx] to L[φ,dφ/dx,x] is NOT for the purpose of considering spacetime transformation. L explicitly depends on x is a real possibility to consider in the general case.

是这样的,我发现对于一些具体的(比如自由Dirac场,自由标量场)、没有显含x的拉格朗日密度,这个时候也是把L[φ,dφ/dx] 写成 L[φ,dφ/dx,x]的。不过由于你下面的回答,这已经不是问题了。

It is true that spacetime variation induces δφ(x), but it is something like (dφ/dx)δx, and that δx will directly affect the form of the resulting conservation law, therefore can't be ignored.

这个回答让我恍然大悟,看来这是一个最关键、无法反驳的理由。

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发表时间: 2006-09-30, 01:10:52 个人资料
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