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Cuantización de un fermión real

Es bien conocido cómo cuantizar canónicamente el Lagrangiano

$$L = i \bar{\psi} \dot{\psi} - \omega \bar\psi \psi$$

Ahora me pregunto cómo se cuantiza el Lagrangiano con un fermión real

$$L = i \psi \dot\psi$$

Obviamente no puede haber un término de masa ya que es anticonmutativo, por lo que $\psi \psi = 0$.

No encuentro obstáculos al seguir el procedimiento de Dirac. Primero obtengo el momento conjugado como

$$\pi = i \psi$$

que veo como una restricción ya que no hay una derivada temporal en esta relación,

$$\Phi = \pi - i \psi = 0$$

Luego construyo el corchete de Dirac (DB) a partir de los corchetes de Poisson (PB)

$$\{\psi,\pi\}_{PB} = 1$$

$$\{\psi,\psi\}_{PB} = 0$$

$$\{\pi,\pi\}_{PB} = 0$$

siguiendo el procedimiento estándar. Primero defino

$$C = \{\Phi,\Phi\}_{PB} = - 2 i$$

y luego

$$\{\psi,\psi\}_{DB} = \{\psi,\pi\}_{PB} C^{-1} \{\pi,\psi\}_{PB} = 1\cdot(-2i)^{-1}\cdot 1 = i/2$$

Cuantizar implica reemplazar DB por el anti conmutador como

$$[\psi,\chi]_+ = i\hbar\{\psi,\chi\}_{DB}$$

En este caso esto resulta en

$$[\psi,\psi]_+ = i\hbar(i/2) = - \hbar/2$$

Esto implica

$$\psi \psi = - \hbar/4$$

contradiciendo el hecho de que $\psi \psi = 0$.

¿No hay salida de esto? ¿Es imposible cuantizar canónicamente esta teoría? El camino integral parece existir y tener sentido.

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Stefano Puntos 763

Comentarios sobre la publicación (v2):

  1. Concretamente, un operador Grassmann-impar $\hat{\psi}$ no tiene que cuadrar a cero, cf. por ejemplo este post de Phys.SE, aunque es cierto que un número Grassmann-impar $\psi$ siempre cuadra a cero: $\psi^2=0$.

  2. Parece que el OP está interesado en la mecánica de puntos Grassmann-impar en lugar de la teoría de campos.

  3. La cuantización de los fermiones se discute en varios posts de Phys.SE, por ejemplo aquí, aquí y los enlaces allí incluidos.

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