光子自由度問題?

時間 2021-05-29 22:57:47

1樓:

1.考慮Casimir算符的本徵值個數。有質量Casimir算符本徵值數為3,無質量Casimir算符本徵值為0,重新定義新的洛倫茲不變數——螺旋度,只能取兩個極端值,即正負1。

2.向量量子場中場算符的變換矩陣取為lambda,有質量情況對應對應的基底數為3,無質量情況對應的基底數為2。還能夠自然地匯出庫倫規範。

洛倫茲規範是乙個條件,庫倫規範是兩個條件。

3.通過Higgs機制,把無質量向量場和復標量場耦合,無質量向量場規範掉無質量的Goldstone粒子,獲得了質量,同時也獲得了Goldstone這個標量粒子的乙個自由度。

2樓:

就從經典的場論講,乙個規範約束比如庫侖規範,並不能確定唯一的矢勢。比如乙個朗道規範,是滿足庫倫規範的,你就可以取無數多種取向,這樣在取定了乙個約束之後,還需要再內定乙個約束,就一共去掉了兩個自由度。

數學證明比較簡單就不貼出來公式了.

3樓:「已登出」

以平面電磁波為例,四勢滿足波動方程,洛倫茲規範下標勢由矢勢錶出,矢勢雖有3分量,但其波矢方向分量不影響最終電磁場。(相當於電磁波無縱波)

出現這種結果在於洛倫茲規範沒有完全消除規範自由度。

4樓:

Schwartz講spin1那章很清晰。洛倫茲群的vector representation可以拆成乙個spin1的三維表示加乙個spin0的三維表示。具體操作起來可以要求Hamiltonian是bounded from below。

這樣spin0的那個自由度就可以除去了。然後對於光子,再加上lorenz gauge,就可以再除去乙個自由度。倘若你用coloumb gauge,確實你能寫出三個polarization vector,但是第三個是非物理的,比如無法歸一。

具體可參考Schwartz那一章。

5樓:

更簡單的說,由於光子靜質量為0,它需要滿足在殼條件E^2-p^2=0,對四動量有乙個限制,再加上規範選擇,一共去除兩個自由度

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