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¿Tienen todos los teoremas de Noether una estructura matemática común?

Sé que existen teoremas de Noether en mecánica clásica, electrodinámica, mecánica cuántica e incluso en teoría cuántica de campos y, puesto que se trata de teorías con distintos formalismos subyacentes, me preguntaba si es posible encontrar un patrón matemático que se repita. Sé que una explicación "intuitiva" común es que cada simetría tiene una cantidad constante correspondiente, pero ¿podemos expresar esto de forma matemática?

En otras palabras: ¿Pueden considerarse todos los teoremas de Noether casos especiales de una receta (en términos matemáticos) que sirve para todos los formalismos?

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Greg Chabala Puntos 111

No me molestaré en reproducir el contenido del documento que quiero recomendar, pero intentaré resumir lo que encontrará en él.

Baez, John C. "Getting to the Bottom of Noether's Theorem" arXiv preprint arXiv:2006.14741 (2020).

El objetivo principal del artículo es situar en un contexto común las aplicaciones del teorema de Noether en la mecánica clásica, la mecánica cuántica y la mecánica estadística.

El punto de vista general adoptado es en gran medida algebraico. Las estructuras algebraicas de interés son las álgebras de Lie, las álgebras de Jordan y las álgebras de Poisson, $C^\ast$ -y algunas especializaciones de las mismas.

Los protagonistas son observables, generadores, y se establece una fuerte conexión entre las dos cosas anteriores. A partir de ahí, creo que el enunciado del Teorema de Noether se reduce a lo que significa la conservación en términos del soporte de la estructura algebraica pertinente.

Personalmente, me fascina este documento y todavía lo estoy digiriendo. Quizá no meta con calzador todas las aplicaciones del teorema de Noether en una sola explicación, pero desde luego hace un buen trabajo al alinear las similitudes entre aplicaciones paralelas para que puedan entenderse de la misma manera.

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Stefano Puntos 763
  1. de Noether primero y segundo sólo se aplican a las teorías clásicas con una formulación de acción.

  2. Los análogos cuánticos son (generalizaciones de) los Ecuaciones de Schwinger-Dyson y el Identidades Ward-Takahashi .

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