거대한 아벨레인 게이지장의 작용
물리학, 특히 장 이론과 입자 물리학에서, 프로카 작용은 민코프스키 시공간에서 질량의 거대한 스핀 1 장을 기술합니다.대응하는 방정식은 프로카 [1]방정식이라고 불리는 상대론적 파동 방정식이다.프로카 작용과 방정식은 루마니아 물리학자 알렉산드루 프로카의 이름을 딴 것이다.
Proca 방정식은 표준 모델에 포함되며, 세 개의 거대한 벡터 보손, 즉 Z와 W 보손을 설명합니다.
이 문서에서는 4 벡터의 언어로 (+---) 메트릭시그니처 및 텐서인덱스 표기법을 사용합니다.
라그랑주 밀도
관련된 필드는 복소수 μ (c ,) { B^ { \ } = \ \} { } , \ { A )
。서 { \}는![\phi](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/72b1f30316670aee6270a28334bdf4f5072cdde4)
일반화된 전위의 이며 A는 \ styledf { μ(\ B는
복잡한 4벡터처럼 변환됩니다.
라그랑지안 밀도는 다음과 같이 [2]구한다.
![{\displaystyle {\mathcal {L}}=-{\frac {1}{2}}(\partial _{\mu }B_{\nu }^{*}-\partial _{\nu }B_{\mu }^{*})(\partial ^{\mu }B^{\nu }-\partial ^{\nu }B^{\mu })+{\frac {m^{2}c^{2}}{\hbar ^{2}}}B_{\nu }^{*}B^{\nu }.}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9058119e11bee44472a2a5516ad03c98159c7823)
서c {\ c는
진공 상태에서의 빛의 속도, {\는
플랑크 상수,{\ _}}는
4단계입니다.
방정식
프로카 방정식이라고도 불리는 이 경우의 오일러-라그랑주 운동 방정식은 다음과 같다.
![{\displaystyle \partial _{\mu }(\partial ^{\mu }B^{\nu }-\partial ^{\nu }B^{\mu })+\left({\frac {mc}{\hbar }}\right)^{2}B^{\nu }=0}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/18cf5c6f859bd27312d7c328204ead0127db0748)
이것은 의 결합과[3] 같다.
![{\displaystyle \left[\partial _{\mu }\partial ^{\mu }+\left({\frac {mc}{\hbar }}\right)^{2}\right]B^{\nu }=0}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/5a7c499bc518392bd0c6dd0229a25c281042fca1)
(대형 케이스의 경우)와 함께
![{\displaystyle \partial _{\mu }B^{\mu }=0\!}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/eb4b1cfe63aaea1f3540e4ac5ae0ab717e9b5cb4)
일반화된 로렌츠 게이지 조건이라고 할 수 있습니다.모든 기본 상수가 포함된 0이 아닌 소스의 경우 필드 방정식은 다음과 같습니다.
![{\displaystyle c{{\mu }_{0}}{{j}^{\nu }}=\left({{g}^{\mu \nu }}\left({{\partial }_{\sigma }}{{\partial }^{\sigma }}+{{m}^{2}}{{c}^{2}}/{{\hbar }^{2}}\right)-{{\partial }^{\nu }}{{\partial }^{\mu }}\right){{B}_{\mu }}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3b7351f21dc7568b30e25e39224e691b50215273)
m m
일 때 소스 자유방정식은 전하 또는 전류가 없는 맥스웰 방정식으로, 위의 식은 맥스웰 전하 방정식으로 감소합니다.이 프로카 장 방정식은 공간과 시간의 2차이기 때문에 클라인-고든 방정식과 밀접한 관련이 있다.
벡터 미적분 표기법에서 소스 자유 방정식은 다음과 같습니다.
![\Box \phi -{\frac {\partial }{\partial t}}\left({\frac {1}{c^{2}}}{\frac {\partial \phi }{\partial t}}+\nabla \cdot \mathbf {A} \right)=-\left({\frac {mc}{\hbar }}\right)^{2}\phi \!](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/b3da25091d5d6017b8e64bcc6e9ab47b3e035043)
![\Box \mathbf {A} +\nabla \left({\frac {1}{c^{2}}}{\frac {\partial \phi }{\partial t}}+\nabla \cdot \mathbf {A} \right)=-\left({\frac {mc}{\hbar }}\right)^{2}\mathbf {A} \!](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e4e1c404e3f695bfae466e2910af4723307029a3)
는
달랑베르 연산자입니다.
게이지 고정
Proca 작용은 힉스 메커니즘을 통한 Stueckelberg 작용의 게이지 고정 버전입니다.Proca 액션을 양자화하려면 세컨드 클래스 제약 조건을 사용해야 합니다.
m0인 ({ m0
전자석의 게이지 변환 하에서는 불변하지 않습니다.
![{\displaystyle B^{\mu }\rightarrow B^{\mu }-\partial ^{\mu }f}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/309e076d4cdeaa9ec596634d834f5a2b2d60c495)
서 ff는
임의 함수입니다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ 입자물리학 (제2판), B.R. 마틴, G. 쇼, 맨체스터 물리, 존 와일리 & 선스, 2008, 2008, ISBN978-0-470-03294-7
- ^ W. 그리너, "상대론적 양자역학", 스프링어, 359페이지, ISBN 3-540-67457-8
- ^ 맥그로힐 물리학 백과사전 (제2판), C.B. Parker, 1994, ISBN 0-07-051400-3
추가 정보
- 초대칭 디미스테이트리, P. Labelle, McGraw-Hill(미국), 2010, ISBN 978-07-163641-4
- 양자장론, D.McMahon, McGraw Hill(미국), 2008, ISBN 978-0-07-154382-8
- 양자역학, D.McMahon, McGraw Hill(미국), 2006, ISBN 0-07-145546 9
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