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Chern-Simons De Energía-Impulso Del Tensor De

Estoy suponiendo que la siguiente afirmación es verdadera. No estoy encontrando cualquier referencia que se muestra explícitamente.

Declaración: Chern-Simons plazo es topológico, de uno y no contribuye a la Energía-Impulso del tensor.

Mi problema es que no estoy encontrando este! Estoy haciendo algún error y no sé dónde!

Voy a tomar el Chern-Simons plazo

$${\cal L}_{CS} = \frac{\kappa}{2} A_{\sigma} \varepsilon^{\sigma \mu \nu} \partial_{\mu} A_{\nu}$$

Mediante el teorema de Noether este plazo contribuye a la Tensión-Energía-Impulso del tensor a través de

$$T^{\mu \nu}_{CS} = \frac{\partial {\cal L}_{CS}}{\partial \partial_\mu A_\alpha} \partial^\nu A_\alpha - \eta^{\mu \nu} {\cal L}_{CS}$$

Claramente

$$\frac{\partial {\cal L}_{CS}}{\partial \partial_\mu A_\alpha} = \frac{1}{2} \kappa A_{\sigma} \varepsilon^{\sigma \mu \alpha}$$

De modo que,

$$T^{\mu \nu}_{CS} = \frac{\kappa}{2}A_{\sigma} \varepsilon^{\sigma \mu \alpha} \partial^\nu A_\alpha - \eta^{\mu \nu} \frac{\kappa}{2} A_{\sigma} \varepsilon^{\sigma \lambda \gamma} \partial_{\lambda} A_{\gamma}$$

Y no es cero.


He intentado otra cosa... puede ser lo que es igual a cero es la contribución a la energía-conservación del momento... Así que calcular los siguientes

$$\partial_\nu T^{0 \nu}_{CS} = \frac{\kappa}{2}\partial_\nu \left[A_\sigma \varepsilon^{\sigma 0 \alpha} \partial^\nu A_\alpha - \eta^{0 \nu} A_\sigma \varepsilon^{\sigma \beta \alpha}\partial_\beta A_\alpha\right]$$

la apertura se

$$\frac{2}{\kappa}\partial_\nu T^{0 \nu}_{CS} = \partial_0 \left[A_\sigma \varepsilon^{\sigma 0 \alpha} \partial^0 A_\alpha\right] + \partial_i \left[A_\sigma \varepsilon^{\sigma 0 \alpha} \partial^i A_\alpha\right] - \partial^0 \left[A_\sigma \varepsilon^{\sigma 0 \alpha}\partial_0 A_\alpha\right] - \partial^0 \left[ A_\sigma \varepsilon^{\sigma i \alpha}\partial_i A_\alpha\right] \\= + \partial_i \left[A_\sigma \varepsilon^{\sigma 0 \alpha} \partial^i A_\alpha\right] - \partial^0 \left[ A_\sigma \varepsilon^{\sigma i \alpha}\partial_i A_\alpha\right]$$ El cierre de la espalda

$$\frac{2}{\kappa}\partial_\nu T^{0 \nu}_{CS} = \left[\varepsilon^{\sigma 0 \alpha}\partial^i - \varepsilon^{\sigma i \alpha} \partial^0 \right] (A_\sigma \partial_i A_\alpha)\\ \frac{2}{\kappa}\partial_\nu T^{0 \nu}_{CS} = \left[\varepsilon^{i \sigma \alpha} \partial^0 -\varepsilon^{0 \sigma \alpha}\partial^i \right] (A_\sigma \partial_i A_\alpha)$$

que no es algo trivial cero. Donde está mi error?


Déjame seguir a partir de ahora (basándose en las sugerencias de Jamals en las respuestas) la idea de que nos tenemos que fijar en el indicador de aviso de que no hay contribución a la Tensión de la Energía del Tensor.

Podemos calcular que la forma que he encontrado para $T_{CS}^{\mu \nu}$ no es invariante gauge, de hecho, haciendo $A^\mu \rightarrow A^\mu + \partial^\mu \chi$ hemos

$$T_{CS}^{\mu \nu} \rightarrow T_{CS}^{\mu \nu} - \kappa (\varepsilon^{\mu \sigma \alpha} \partial_\sigma A_\alpha)\partial^{\nu}\chi $$

Si nos fijamos específicamente a $T^{00}$ hemos

$$T_{CS}^{00} = - \kappa A_0 \varepsilon^{ij} \partial_i A_j$$

Así que con un medidor de transformación,

$$T_{CS}^{00} \rightarrow T_{CS}^{'00} = - \kappa A_0 \varepsilon^{ij} \partial_i A_j - \kappa (\varepsilon^{0 i j} \partial_i A_j)\partial^{0}\chi $$

Podemos elegir un medidor donde $\partial^{0}\chi = - A^0$ y, a continuación,$T_{CS}^{'00} = 0$, ya que buscabas.

De todos modos, para $T_{CS}^{'\mu \nu}$

$$T^{'\mu \nu}_{CS} = \frac{\kappa}{2}A_{\sigma} \varepsilon^{\sigma \mu \alpha} \partial^\nu A_\alpha - \eta^{\mu \nu} \frac{\kappa}{2} A_{\sigma} \varepsilon^{\sigma \lambda \gamma} \partial_{\lambda} A_{\gamma} - \kappa (\varepsilon^{\mu \sigma \alpha} \partial_\sigma A_\alpha)\partial^{\nu}\chi $$

Las cosas no se ven bien.

Vamos a echar un vistazo en el impulso de vectores,

$$T^{'i 0}_{CS} = \frac{\kappa}{2}A_{\sigma} \varepsilon^{\sigma i\alpha} \partial^0 A_\alpha + \kappa (\varepsilon^{i\sigma \alpha} \partial_\sigma A_\alpha)A^{0} $$

Es puro calibre! Cada término implican $A^0$ y hemos fijado que $A^0 = \partial^0 \chi$

6voto

JamalS Puntos 7098

Recordemos que el Chern-Simons acción en términos de formas diferenciales es dada por,

$$S= \frac{k}{4\pi}\int_M \mathrm{Tr} \left[ A\wedge \mathrm{d}A + \frac{2}{3}A \wedge A \wedge A\right]$$

donde $A$ es nuestro indicador de conexión. Actualmente contamos con una definición de la tensión tensor de energía que normalmente se aplican también al variar la acción de Einstein-Hilbert de vuelta en la relatividad general, es decir,

$$T^{\mu\nu}=\frac{2}{\sqrt{|g|}}\frac{\delta S}{\delta g^{\mu\nu}}$$

Pero la acción es completamente independiente de la métrica,$^{\dagger}$ por lo tanto la variación es cero y $T^{\mu\nu}=0$.


Considere en su lugar de Maxwell-Chern-Simons teoría de que en el tensor de la notación está dada por,

$$\mathcal{L}=\frac{1}{2e^2}E^2_i - \frac{1}{2e^2}B^2_i + \frac{\kappa}{2}\epsilon^{ij} \dot{A}_i A_j + \kappa A_0 B$$

Recuerden $A_0$ no es dinámico, y se impone un análogo de la ley de Gauss de la restricción. En el $A_0=0$ calibre, conjugado con el impulso dado por,

$$\Pi^i=\frac{1}{e^2}\dot{A}_i + \frac{\kappa}{2}\epsilon^{ij}A_j$$

El Hamiltoniano es dada por el estándar de la transformación de Legendre de la de Lagrange, es decir,

$$\mathcal{H}=\Pi^i \dot{A}_i - \mathcal{L}= \frac{e^2}{2} \left( \Pi^i-\frac{\kappa}{2}\epsilon^{ij}A_j\right)^2+\frac{1}{2e^2}B^2+ + A_0(\partial_i \Pi^i + \kappa B)$$

Con algún tipo de manipulación, la expresión puede ser mostrado a la igualdad,

$$\mathcal{H}=\frac{1}{2e^2}(E^2+B^2)$$

cuando se expresa en términos de los campos eléctrico y magnético. Si consideramos puro Chern-Simons con la Maxwell plazo eliminado, $\mathcal{H}=0$. Lo anterior es lo que sugiere a nosotros $T^{\mu\nu}=0$.


$\dagger$ Si el Chern-Simons plazo dependía del tensor métrico, que implicaría que fue también depende de la geometría del colector, y por lo tanto no topológico.

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