Appen<strong>di</strong>ce BQuadri-vettori – metricaConsideriamo uno spazio vettoriale a 4 <strong>di</strong>mensioni. Gli elementi <strong>di</strong> questo spazio vettorialesi chiamano quadri-vettori. Il quadri-vettore v ha componenti controvariantiv µ = (v 0 , v 1 , v 2 , v 3 ), dove v 0 è la componente temporale e v 1 , v 2 , v 3 sono le componentispaziali 1 , le quali si trasformano come le componenti <strong>di</strong> un tri-vettore euclideo⃗v = (v 1 , v 2 , v 3 ) per rotazioni spaziali. Le componenti covarianti v µ = (v 0 , v 1 , v 2 , v 3 ) delquadri-vettore v sono legate alle componenti controvarianti dalla relazionev µ = g µν v µ ,dove g e’ il tensore metrico, con componenti covarianti g µν date dag µν =⎛⎜⎝1 0 0 00 −1 0 00 0 −1 00 0 0 −1⎞⎟⎠ .(B.1)(B.2)Perciò, le componenti covarianti e controvarianti del quadri-vettore v sono legate dallerelazioniv 0 = v 0 , v k = −v k (k = 1, 2, 3) . (B.3)Le componenti controvarianti (g µν ) del tensore metrico sono date dalla relazionecong µρ g ρν = g µ ν ,⎛ ⎞1 0 0 0g ν µ ≡ ⎜0 1 0 0⎟⎝0 0 1 0⎠ .0 0 0 1(B.4)(B.5)1 Per gli in<strong>di</strong>ci quadri-<strong>di</strong>mensionali, che vanno da 0 a 3, usiamo lettere greche µ, ν, ρ, . . ., mentre gliin<strong>di</strong>ci tri-<strong>di</strong>mensionali, che vanno da 1 a 3, usiamo lettere romane k, i, j, . . .. Usiamo anche la notazionesecondo la quale quando un in<strong>di</strong>ce è ripetuto in uno stesso termine è implicita la somma sui suoi valori.Ad esempiou µ v µ = u 0 v 0 + u 1 v 1 + u 2 v 2 + u 3 v 3 .86
Perciòg µν = g µν =⎛⎜⎝1 0 0 00 −1 0 00 0 −1 00 0 0 −1⎞⎟⎠ .(B.6)Il prodotto scalare tra due quadri-vettori u, v è dato dau · v = u µ v µ = u µ v µ = g µν u µ v ν = g µν u µ v ν = u 0 v 0 − ⃗u · ⃗v .(B.7)I quadri-vettori si <strong>di</strong>vidono in tre gruppi, a seconda del segno della loro norma v 2 ≡ v · v,v 2 > 0 quadri-vettori <strong>di</strong> tipo tempo (B.8a)v 2 = 0 quadri-vettori <strong>di</strong> tipo luce (B.8b)v 2 < 0 quadri-vettori <strong>di</strong> tipo spazio (B.8c)Una trasformazione <strong>di</strong> Lorentz L(Λ) agisce sui quadri-vettori trasformando un quadrivettorev in un quadri-vettore v ′ v ′µ = Λ µ ν vν , (B.9)in modo da mantenere invariante la norma dei quadri-vettori:v ′2 = v 2 ⇐⇒ g µν Λ µ α Λ ν βv α v β = g αβ v α v β . (B.10)Ciò implica che le matrici Λ µ ν devono sod<strong>di</strong>sfare alla relazioneg µν Λ µ α Λ ν β = g αβ .(B.11)La trasformazione inversa della (B.9) ècome si verifica imme<strong>di</strong>atamente utilizzando la (B.11).v ν = Λ νµ v ′µ , (B.12)87
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Lezioni diMeccanica Quantistica Rel
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4.3 Invarianza di gauge . . . . . .
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con la quadri-correntej µ =i2 m [
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Passiamo ora all’esame dell’equ
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1.2.2 Prodotti di matrici γ: matri
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È evidente che in un cambiamento d
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Assumendo che le funzioni d’onda
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dove⎛⎞(r 1 ) µ ν = d(R 1) µ
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Poichè γ 0 γ µ† γ 0 = γ µ
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per inversione temporale si ottiene
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4. Γ a = γ µ γ 5 .ψ ′ (x ′
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dove C è una opportuna costante di
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Esplicitamente si ha⎛ ( ) ⎞√
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∫Per la normalizzazione in un vol
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eΛ + (⃗p) soddisfa anche la prop
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cone quindiΩ ′ = γ 0 Ω † γ
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si ottiene⃗ J = ⃗ L +12 ⃗ Σ
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