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Anomalías y modificación de la álgebra de la simetría

Esta pregunta está motivada por 2-dimensional CFTs donde el Clásico de conformación de grupo (definido por el Witt álgebra) se modifica para el álgebra de Virasoro en la teoría cuántica. En esta pregunta, se me indicó que el plazo adicional en el álgebra de Virasoro es debido a la conformación de la anomalía (por ejemplo, cuando cuantización de la teoría en una superficie curva, el escalar de Ricci establece explícitamente la escala de longitud). Esto me llevó a preguntarme sobre esto:

Considere la posibilidad de una teoría de campo tiene una clásica simetría con el álgebra $G$. Es cierto que si esta simetría es anómala en la teoría cuántica el álgebra $G$ es modificado? Si es así, ¿cómo?

Por ejemplo, Yang-Mills teoría con una masa de Dirac fermión, tiene un clásico grupo de simetría $G_{gauge} \times G_{axial}$ donde $G$ es el grupo gauge. En la teoría cuántica, $G_{axial}$ es anómala. Esto de alguna manera no también implica que el álgebra de $G_{axial}$ es modificado de alguna manera?

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David Bar Moshe Puntos 14259

La existencia de anomalías es casi siempre acompañado por una extensión del grupo gauge relaciones de conmutación. En el caso de que no se Abelian axial anomalía se puede ser el caso más conocido.

El resumen de calibre grupo de álgebra:

$ [G_a(x), G_b(y)] = if_{ab}^{c} \delta^N(x-y)$

($N$ es el número de dimensiones), que no se dio cuenta en el campo cuántico nivel

Al $N=1$, se obtiene la central de Kac-Moody extensión:

$ [G_a(x), G_b(y)] = if_{ab}^{c} \delta(x-y) + \frac{ik}{2\pi} \delta_{ab} \delta^{'}(x-y)$

Por extraño $N>1$, uno recibe una (no central) Abelian extensión. Para $N=3$, la extensión se llama: "El Mickelsson-Faddeev" extensión (a veces la Mickelsson-Faddeev Shatashvili extensión) (Mickelsson del artículo original , Faddeev del artículo original ):

$ [G_a(x), G_b(y)] = if_{ab}^c \delta^3(x-y) + \frac{ik}{24 \pi^2}d_{abc} \epsilon_{ijk} \partial_i A_{cj}(x) \partial_k \delta^{3}(x-y)$

($d_{abc} = \mathrm{tr}(T_a \{T_b, T_c\})$). Como puede verse esta extensión depende explícitamente de un fondo medidor de campo $A_j(x) $ y no es central (no conmuta con el grupo gauge generadores), ya que el medidor de campo no es invariante gauge:

$ [G_a(x), A_{bi}(y)] = if_{ab}^{c} A_{ci}(x) \delta^3(x-y) + i \delta_{ab} \partial_i \delta^{3}(x-y)$

Estas extensiones son nacidos debido a la exigencia de renormalization, la elaboración de productos de operadores de mal definidos. Sin embargo, las extensiones no dependen del tipo de la adopción de la regularización.

En el Kac-Moody (y también la Virasoro) caso, es bien sabido que la extensión es esencial para llegar unitario irreductible energía positiva representaciones del álgebra, la cual permite que la mecánica cuántica la interpretación de los espectros. En el Mickelsson-Faddeev caso, sin embargo, ninguna de estas representaciones son conocidos. De hecho, hay un teorema por Pickrell, que casi cierra de golpe la puerta en la búsqueda de tales representaciones.

Hay una serie de obras de Juoko Mickelsson, tratando de entender esta extensión por medio de un infinito dimensional de la teoría de la representación, por favor, consulte este trabajo por Mickelsson y las referencias allí contenidas.

La no-Abelian quirales anomalía es muy bien entendido de manera algebraica y topoplogically, por favor consulte la siguiente revisión por R. A. Bertlmann. En el ejemplo siguiente ecuación (38) en el artículo, todas las cantidades asociadas con la no-Abelian quirales anomalía son algebraicamente computarizada (sin la solución de los diagramas de Feynman) a través de lo que se llama el Stora-Zumino descenso de ecuaciones.

Estas ecuaciones dan en el primer nivel de la Chern-Simons plazo, en el segundo nivel, la anomalía (divergencia de la corriente), en el tercer nivel, la extensión en el grupo gauge relaciones de conmutación y en el cuarto nivel, el asociador causante de la violación de los Jacobi-identidad, de lo que resulta un no álgebra asociativa (por favor, consulte el siguiente relacionados con la física de intercambio de la pila pregunta).

He mencionado, el descenso de las ecuaciones, porque no es un concepto moderno de gerbes tratando de encontrar geométricas realización de estas ecuaciones (consulte también la siguiente Mickelsson de la revisión). Esta dirección de la investigación tiene el potencial de proporcionar más profundo la comprensión de lo que son los cuántica estructuras que debemos asociar a estas álgebras (interpretado como clásica álgebras de los corchetes de Poisson) debido a que la habitual de Hilbert espacios y unitaria de las representaciones no parecen funcionar. El Mickelsson-Faddeev álgebra fue ampliamente analizado dentro de la teoría de gerbes, por favor véase, por ejemplo, este trabajo por Hekmati, Murray, Stevenson y Vozzo (y también la de arriba Micklsson de referencia).

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Mads Kristiansen Puntos 580

Estoy bastante seguro de que la respuesta es "no". Hay una conformación anomalía en cualquier número de dimensiones. Por ejemplo, en 4 dimensiones es la declaración de que $T^\mu_\mu$ es distinto de cero para un CFT general de la curva de fondo, iguales a los coeficientes de $a$ $c$ los tiempos de Euler densidad y Weyl$^2$ términos. Pero no hay un centro de extensión de la conformación de álgebra de la forma en que es en dos dimensiones.

(Te darás cuenta de que en el 2D en caso de que el SL(2) parte de la álgebra no se ve afectada por la extensión central, por lo que en cierto sentido es sólo la conformación de los generadores que no generalizar a dimensiones superiores a las que hemos modificado el álgebra.)

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