記号
φ:波動関数、スカラーの状態関数
U=exp(iρG) :ユニタリー群 パラメータρ ジェネレータG
UU-1 =U-1U =I :恒等変換
i :虚数単位
∂μ:∂/∂xμ
S系
∂μφ=0
S'系
U∂μU-1Uφ=0
φ'=Uφ
∂'μ=U∂μU-1
=UU-1∂μ+U(∂μU-1)
=∂μ+iUU-1(∂μρ)G
=∂μ+i(∂μρ)G
∂'μφ'=0
Ex)
ρ=xν :4元位置ベクタ
G=Pν :4元運動量ベクタ
のとき
∂μρ=∂μxν =gμν
∂'μ=∂μ+igμνPν=∂μ+iPμ
∴(∂μ+iPμ)φ'=0
∂μφ'=-iPμφ'
i∂μφ'=Pμφ'
φ:「ダッシュ記号を外して、
i∂μφ=Pμφ
としよう。」
∂μ:「この複素共役は
-i∂μφ*=Pμφ* 」
Pμ:「僕は、Pμ=Pμ* 」
G:「Schrödinger方程式は1組でないといけないね。」
U:「静止座標系で、
i∂0φ=mφの場合
運動座標系ではどうなるかな?
ρ:「i∂0φ=(P0+m)φ
P0=(1/2)(Pj)^2/mとおくと、よく知られた式が出る。」
G:「ρ=θμν :6元角度・ラピディティテンサ
G=Lμν :6元角運動量テンサ(ローレンツジェネレータ)
のとき
回転なしの系では∂φ/∂θμν=0とする。」
ρ:「θμν=-θνμ
Lμν=-Lνμ
で反対称テンサだよ。」
G:「回転系では、
(∂/∂θμν+iLμν)φ'=0
i∂φ'/∂θμν=Lμνφ' 」