3. Группа фазовых преобразований и электромагнитное поле
Рассмотрим некоторое заряженное поле Лагранжиан этой системы предполагается инвариантным относительно фазового преобразования
где а — некоторая вещественная постоянная. Так как эта однопараметрическая группа коммутативна, то структурная константа, конечно, равна нулю. Заменяя константу а некоторой скалярной функцией вводим векторное поле Трансформационные свойства описываются формулой
в соответствии с общим законом (1.11). Новый лагранжиан имеет вид
где определяются выражениями
так как в нашем случае
Лагранжиан для свободного поля А будет равен
где
Ток можно получить из двух различных выражений:
4. Группа вращения в пространстве изотопического спина и поле Янга—Миллса
В качестве примера рассмотрим систему полей протона и нейтрона
Лагранжиан в зарядово независимой теории инвариантен относительно вращения в 3-мерном пространстве изотопического спина. При таком вращении
где — обычные матрицы изотопического спина.
В этом случае общее выражение для величины Т, определенной в сводится к матрицам а именно
Заменяя параметры функциями вводим поле Янга — Миллса
которое войдет в лагранжиан в следующей комбинации (см. (1.10)]:
Вариация величины записывается в виде [см. (1.10) и (1.13)]:
где определяется соотношением
Производная от может войти только в комбинации (см. (1.18)]
Вариации величин имеют следующий вид:
а
Как было установлено в ведет себя как вектор по отношению к группе вращения, т. е. изотопический спин -поля равен 1. Выражение для тока имеет вид [см. (1.25) и (1.24)]