Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ФИАН / Nefedyev_Ktp

.pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
14.12.2025
Размер:
2 Мб
Скачать
☆

w

z

ρ

2 × 2

Spρ = 1.

θ

hθi = Sp(θρ).

w

ραβ = wαwβ, Spρ = wαwα = w†w = |w1|2 + |w2|2 = 1.

θ

hθi = Sp(θρ) = θαβ ρβα = wαθαβ wβ = w†θw.

P = Sp(σρ),

hSi = 12P ,

{I, σ}

2 × 2

ρ = C0I + Cσ.

σi

C0 C

ρ= 12ISpρ + 12Sp(σρ)σ,

ρ= 12(1 + P σ).

ραβ = uαu¯β, Spρ = uu¯ = 2m.

ρ = u u¯

P

a(0)µ = (0, P ),

v

a

=

a0(0) + vak(0)

=

 

 

v

 

a(0) =

|p|

P

 

=

(pP )

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

√1 − v2

 

 

√1 − v2 k

 

 

 

 

m

k

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

a(0) + va0(0)

 

 

1

(0)

 

 

 

E

 

 

E (pP )

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

ak =

√

 

=

√

 

ak

=

 

m

Pk

=

 

m |p|

 

,

1 − v2

1 − v2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a = a(0),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a0 =

(pP )

,

 

a = P +

 

p(pP )

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

m(m + Ep)

 

 

 

 

 

 

aµpµ = 0.

a2µ = −P 2.

(ˆp − m)ρ = ρ(ˆp − m) = 0.

 

 

 

 

ρ = N(ˆp + m)(1 + Aγ5aˆ)(ˆp + m),

 

 

 

aµ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

γ5

 

 

 

aµ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Spρ = 2m,

 

 

 

 

 

 

N = 1/(4m)

 

 

 

 

 

 

A

hSi =

Z d3xψ†

2

 

Σ ψ = 4Ep uγ¯ 0Σu =

4Ep uγ¯

5γu =

4Ep Sp[(uu¯)γ5γ].

 

 

1

 

1

 

1

 

 

1

 

uu¯ → ρ

1

hSi = 4Ep Sp[ργ5γ].

hSi = −12AP .

A = −1

ρ

1

ρ = 4m(ˆp + m)(1 − γ5aˆ)(ˆp + m),

(ap) = 0

1 1

ρ = 2(1 − γ5aˆ)(ˆp + m) = 2(ˆp + m)(1 − γ5aˆ).

ρc

ρcαβ = ucαu¯cβ = (Cu¯)α(Cu)β = Cασu¯σCβρuρ = CασρTσρCρβT = −(CρT C†)αβ,

ρc = −CρT C†,

CT = −C

 

 

 

 

ρc =

1

 

[(ˆp − m)(1

− γ5aˆ)] .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

λ uλu¯λ

λ uλc u¯λc

 

 

 

uλ uλc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

c

 

c

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

uu¯ → ρ

u

u¯

 

→ ρ

 

 

 

 

 

 

 

P = 0

huu¯i hucu¯ci

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

aµ = 0

 

 

 

 

 

1

 

X

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

huu¯i =

 

 

uλu¯λ = ρ(aµ = 0) =

 

(ˆp + m),

 

 

 

 

 

2

 

λ

2

 

 

 

 

 

 

 

1

X

 

1

 

 

 

 

 

 

hucu¯ci =

 

uλc u¯λc = ρc(aµ = 0) =

 

(ˆp − m),

 

 

 

 

 

2

λ

2

 

 

 

 

 

X

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

uλc (p)¯uλc (p) = pˆ − m.

 

 

 

 

 

uλ(p)¯uλ(p) = pˆ + m,

 

 

 

 

 

λ

 

 

 

 

 

 

λ

 

 

 

 

 

 

 

(ˆp − m)u = u¯(ˆp − m) = (ˆp + m)uc = u¯c(ˆp + m) = 0,

p

p0 = Ep = p2 + m2

aµ = 0

pˆ m

(ˆp − m)ρ = 0, Spρ = 2m,

ρc

ρ2 = (u u¯)(u u¯) = u (¯uu) u¯ = 2m(u u¯) = 2mρ,

ρ2 = ρ

a2µ = −1

|P | = 1

ρ2 = ρ

γ0

=

0

−1

,

γi =

−σi

0i

, i = 1, 2, 3.

 

 

1

0

 

 

0

σ

 

u(p) = √

 

 

σp

 

!

= √

 

 

 

 

 

 

p m √

 

 

0 ,

2m

ϕ

2m

 

p

 

 

2m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ep+m

 

 

|

|

ϕ

 

 

 

 

 

 

 

O

 

→

 

ϕ

 

 

 

 

ϕ

 

 

 

 

 

 

ϕ

 

 

| |

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ψ → ψ′ = Uψ, UU† = 1.

γ

γµ → γµ′ = UγµU†.

 

 

 

 

i∂ψ′

= (α′p + β′m)ψ′

 

 

 

 

 

 

 

 

∂t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

∂ξ

− (σp)ξ = mη

 

 

 

 

 

 

 

 

∂t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂η

+ (σp)η = mξ,

 

 

 

 

 

 

 

 

i

∂t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ξ

η

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

uλ(p) → u˜λ(p) =

 

2Ep

χλ

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

ϕλ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u˜λ(p) =

√2

(σn)ϕλ ≡

χ˜λ .

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

ϕλ

 

 

 

ϕ˜λ

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

ξλ = √2(ϕ˜λ

+ χ˜λ) =

2(1 + (nσ))ϕλ =

2

(1 + 2λ)ϕλ

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

ηλ = √2(ϕ˜λ − χ˜λ) =

2(1 − (nσ))ϕλ =

2(1 − 2λ)ϕλ.

 

 

 

 

U

ξ1 = ϕ1 , η

1 = ϕ

−

1 , ξ

−

1 = η1 = 0,

 

 

 

 

2

2

 

−

2

1

2

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U = √2

 

1

−1 .

 

 

 

 

 

 

=

0 1

 

 

 

 

 

 

 

0

 

σ

 

= −γi, i = 1, 2, 3,

 

 

γ0′

1 0 = −γ5, γi′ =

σi

−0 i

 

 

γ5′ α′

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

γ′

= i(γ0)′(γ1)′(γ2)′(γ3)′ = γ0

=

 

−1 0

 

 

, α′ = γ′ γ′ = γ5γ =

σ 0 .

5

 

 

−

 

 

0 1

 

 

 

 

0

 

 

0 −σ

 

 

 

 

 

ϕ

 

 

 

1

 

 

ϕ

χ

≡

 

ξ

 

 

 

 

 

ψ′ = U χ

= √2

 

ϕ

+ χ

η .

 

 

−

γ0′

m = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

γ5

ψR =

1

(1

− γ5)ψ, ψL

=

1

(1 + γ5)ψ, ψ = ψR + ψL.

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

0

1

, ψ =

ϕ

 

 

 

 

 

 

 

γ5 = − 1 0

χ

 

 

 

 

 

 

1

 

ϕ + χ

 

1

 

ϕ

 

χ

 

 

 

ψR =

 

 

ϕ + χ

, ψL =

 

 

χ −

ϕ

 

,

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

 

 

 

 

 

 

γ′

=

−1

0

 

, ψ′ =

ξ

 

 

 

 

 

 

 

5

 

0

1

 

 

 

 

η

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ξ

, ψL′ =

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ψR′

= 0

η .

 

 

 

 

¯

 

 

¯

 

 

¯

 

¯

 

 

¯

 

 

 

¯

ψγµψ = ψRγµψR + ψLγµψL, ψψ = ψRψL + ψLψR,

 

¯

 

¯

¯

 

 

 

 

 

mDψψ = mD(ψRψL + ψLψR)

 

 

 

 

(1)

¯C

¯

C

(2)

¯C

¯

C

(1)

(2)

χ¯RχR,

mM

(ψL

ψL + ψLψL ) + mM

(ψR

ψR + ψRψR ) = mM

χ¯LχL + mM

 

 

 

χL = ψL

+ ψC , χR = ψR + ψC ,

 

 

 

 

 

 

 

L

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

χLC = χL

χRC = χR

γ5

•

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

1

 

 

apλuλ(p)e−ipx + b

uc (p)eipx

 

ψ(x) =

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

pλ

λ

 

 

 

p,λ

 

2Ep

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

uλ(p) =

 

Ep

p m (σn)ϕλ ! , u¯λuλ = 2m, u¯λγµuλ = 2pµ

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E + m ϕλ

 

 

 

p

 

−

 

 

 

 

 

 

 

 

uλc (p) = Cu¯λT (p), u¯λc uλc = −2m, u¯λc γµuλc = 2pµ.

•

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T µ0

=

i

ψ†(∂µψ) − (∂µψ†)ψ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

•

¯

jµ = eψγµψ.

Z

Z

X

 

 

Q = d3xj0

= e d3xψ†ψ = e

(a

apλ + bpλb

),

 

 

 

pλ

pλ

 

 

 

p,λ

 

 

P µ = Z d3xT

µ0 = p,λ pµ(ap

λapλ − bpλbpλ).

 

 

 

X

 

 

 

u†λ(p)uλ′ (p) = ucλ†(p)ucλ′ (p) = 2Epδλλ′ , u†λ(p)ucλ′ (−p) = 0,

 

u†(p)uc(−p) = u¯(p)γ0uc(−p) =

Ep u¯(p)(γp + m) uc(−p) =

 

 

 

 

 

 

1

 

 

=

1

u¯(p) [(γp + m)uc(−p)] =

1

u¯(p)[−Epγ0uc(−p)] =

−u†(p)uc(−p).

 

 

Ep

Ep

{. . .}

{apλ {apλ {apλ

[. . .]+

a† λ } = {bpλb† λ } = δpp′ δλλ′ ,

p′ ′ p′ ′

ap′λ′ } = {a† λa† λ } = {bpλbp′λ′ } = {b† λb† λ } = 0,

p p′ ′ p p′ ′

bp′λ′ } = {a† λb† λ } = {apλb† λ } = {a† λb† λ } = 0,

p p′ ′ p′ ′ p p′ ′

2 × 2

 

 

 

n

 

 

 

 

2n × 2n

 

a =

1

0

,

a† =

0

0

,

|0i =

1

, |1i =

0 .

 

0

0

 

 

0

1

 

 

0

 

1

a2 = (a†)2 = 0, {aa†} = 1, {aa} = {a†a†} = 0, h0|0i = h1|1i = 1, h0|1i = 0,

a|0i = a†|1i = 0, a†|0i = |1i, a|1i = |0i. N = a†a

N|0i = 0|0i, N|1i = 1|1i, [Na] = −a, [Na†] = a†.

 

Q = e p,λ

Np(+)λ

− e p,λ Np(−λ ) + Q0,

P µ = p,λ

pµ Np(+)λ

+ Np(−λ ) + P0µ,

 

X

X

 

 

 

X

 

 

 

N

(±)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pλ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N(+)

= a†

apλ,

N(−)

= b†

bpλ,

 

 

 

 

pλ

pλ

 

pλ

pλ

 

 

 

 

 

X

 

X

 

 

b

b†

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

Q0 = e

1, P0µ

= pµ = 2gµ0 Ep.

 

 

 

p,λ

 

p,λ

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

Q0

P00

 

 

 

{ ¯ }

ψα(x)ψβ (y)

•

•

 

 

 

jµ =

1

e ψγ¯ µψ − ψ¯cγµψc .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

Q =

1

 

d3x(ψ†ψ − ψc†ψc) =

e

p,λ

[ap†

λapλ] − [bp† λbpλ]

= e(N(+) − N(−)),

2e Z

2

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

[a†a] = a†a − aa† = 2a†a + 1 = 2N + 1,

•

N(a†a) = a†a, N(aa†) = −a†a, N(b†b) = b†b, N(bb†) = −b†b,

Q = e Z d

xN(ψγ0

ψ) = e p,λ

(N(apλapλ) + N(bpλbpλ)) = e p,λ

(Npλ

− Npλ

),

3

 

¯

X

†

†

 

X

(+)

(−)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

µ =

1

 

d3xN ψ†i(∂µψ) − i(∂µψ†)ψ

=

p,λ

pµ Np(+)λ + Np(−λ ) .

 

2 Z

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

: AB := N(AB).

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

{ψα(x)ψβ(y)}

ψ(x) = p,λ

1

 

apλuλ(p)e−ipx

+ bp† λuλc (p)eipx , px = Epx0 − px,

2Ep

X

 

 

 

 

 

p

¯

 

 

 

 

ψ

 

 

 

 

 

 

¯

¯

 

 

ψ(x) = a(x) + b(x), ψ(x) = a¯(x) + b(x).

 

 

 

 

¯

¯

{ψα(x)ψβ (y)} = {aα(x)¯aβ(y)} + {bα(x)bβ (y)}.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{ψα(x)ψβ (y)}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ˆ

 

 

 

 

(+)

(x − y),

 

 

 

{aα(x)¯aβ (y)} = −i(i∂ + m)αβ

 

 

 

 

(+)(z) = i

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d3p

 

 

 

1

 

 

 

p 2Ep e−iEpz0+ipz

= i Z (2π)3 2Ep e−iEpz0+ipz,

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pµ

i∂/∂xµ = i∂µ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{bα(x)bβ (y)}

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ˆ

 

 

 

 

 

(−)

(x

− y),

 

 

 

{bα(x)bβ (y)} = −i(i∂ + m)αβ

 

 

 

(−)(z) = −i

p

 

1

 

 

 

 

 

 

 

= −i Z

 

d3p

1

 

+ipz,

 

 

2Ep eiEpz0−ipz

 

(2π)3 2Ep eiEpz0

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ep

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p → −p

 

 

 

 

 

 

(±)(z)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(±)(z) = (±2πi) Z

 

 

d4p

 

θ(±p0)δ(p2 − m2)e−ipz,

 

 

 

 

 

(2π)4

 

θ(p0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

= 2π Z

 

dp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e iEpz0

 

 

0

θ(±p0)δ(p2 − m2)e−ip0z0 ,

 

 

2Ep

 

 

2π

 

p2

(pz)

 

 

 

p0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(±)(z)

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

ˆ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{ψα(x)ψβ (y)} = −i(i∂ + m)αβ Δ(x − y),

 

Δ(z) =

(+)(z) +

 

 

(−)(z) = 2πi Z

 

d4p

ε(p0)δ(p2 − m2)e−ipz,

 

 

 

(2π)4

ε(p0)

p0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+1,

p0 > 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ε(p0) = −1, p0 < 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¯

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{ψα(x)ψβ (y)}|x0=y0

 

 

 

 

 

 

 

 

{ψα(x)ψ¯β (y)}|x0=y0 = −i iγ0

∂Δ(z)

|z0=0 + (iγ + m)Δ(z)|z0=0 αβ ,

 

 

 

 

 

∂z0