Notación de slash

En el estudio de campos fermiónicos en teoría cuántica de campo, Richard Feynman inventó la notación de slash. Si A es un vector covariante (es decir, una 1-forma),

A /   = d e f   γ μ A μ {\displaystyle A\!\!\!/\ {\stackrel {\mathrm {def} }{=}}\ \gamma ^{\mu }A_{\mu }}

donde hemos usado el convenio de suma de Einstein y γ {\displaystyle \gamma } son las matrices gamma.

Identidades

Usando las reglas de anticonmutación de las matrices gamma, se puede mostrar que, para cualquier a μ {\displaystyle a_{\mu }} y b μ {\displaystyle b_{\mu }} , se verifica que

a / a / = a μ a μ = a 2 {\displaystyle a\!\!\!/a\!\!\!/=a^{\mu }a_{\mu }=a^{2}}
a / b / + b / a / = 2 a b {\displaystyle a\!\!\!/b\!\!\!/+b\!\!\!/a\!\!\!/=2a\cdot b\,} .
a / + = γ 0 a / γ 0 {\displaystyle a\!\!\!/^{+}=\gamma ^{0}a\!\!\!/\gamma ^{0}}

En particular,

/ 2 = 2 . {\displaystyle \partial \!\!\!/^{2}=\partial ^{2}.}

Se pueden obtener diferentes identidades a partir de las distintas identidades de las matrices gamma al reemplazar el tensor métrico por productos interiores (o producto escalar). Por ejemplo,

tr ( a / b / ) = 4 a b {\displaystyle \operatorname {tr} (a\!\!\!/b\!\!\!/)=4a\cdot b}
tr ( a / b / c / d / ) = 4 [ ( a b ) ( c d ) ( a c ) ( b d ) + ( a d ) ( b c ) ] {\displaystyle \operatorname {tr} (a\!\!\!/b\!\!\!/c\!\!\!/d\!\!\!/)=4\left[(a\cdot b)(c\cdot d)-(a\cdot c)(b\cdot d)+(a\cdot d)(b\cdot c)\right]}
tr ( γ 5 a / b / c / d / ) = 4 i ϵ μ ν λ σ a μ b ν c λ d σ {\displaystyle \operatorname {tr} (\gamma _{5}a\!\!\!/b\!\!\!/c\!\!\!/d\!\!\!/)=4i\epsilon _{\mu \nu \lambda \sigma }a^{\mu }b^{\nu }c^{\lambda }d^{\sigma }}
γ μ a / γ μ = 2 a / {\displaystyle \gamma _{\mu }a\!\!\!/\gamma ^{\mu }=-2a\!\!\!/} .
γ μ a / b / γ μ = 4 a b {\displaystyle \gamma _{\mu }a\!\!\!/b\!\!\!/\gamma ^{\mu }=4a\cdot b\,}
γ μ a / b / c / γ μ = 2 c / b / a / {\displaystyle \gamma _{\mu }a\!\!\!/b\!\!\!/c\!\!\!/\gamma ^{\mu }=-2c\!\!\!/b\!\!\!/a\!\!\!/\,}

donde ϵ μ ν λ σ {\displaystyle \epsilon _{\mu \nu \lambda \sigma }} es el símbolo de Levi-Civita.

Cuadrimomento

A menudo, cuando se trabaja con la ecuación de Dirac, se usa la notación de slash para el cuadrimomento:

Utilizando la base de Dirac para las matrices γ {\displaystyle \gamma \,} ,

γ 0 = ( I 0 0 I ) , γ i = ( 0 σ i σ i 0 ) {\displaystyle \gamma ^{0}={\begin{pmatrix}I&0\\0&-I\end{pmatrix}},\quad \gamma ^{i}={\begin{pmatrix}0&\sigma ^{i}\\-\sigma ^{i}&0\end{pmatrix}}\,}

así como la definición del cuadrimomento

p μ = ( E , p x , p y , p z ) {\displaystyle p_{\mu }=\left(E,-p_{x},-p_{y},-p_{z}\right)\,}

se ve explícitamente que

p / = γ μ p μ = γ 0 p 0 + γ i p i = [ p 0 0 0 p 0 ] + [ 0 σ i p i σ i p i 0 ] = [ E σ p σ p E ] {\displaystyle {\begin{aligned}p\!\!/&=\gamma ^{\mu }p_{\mu }=\gamma ^{0}p_{0}+\gamma ^{i}p_{i}\\&={\begin{bmatrix}p_{0}&0\\0&-p_{0}\end{bmatrix}}+{\begin{bmatrix}0&\sigma ^{i}p_{i}\\-\sigma ^{i}p_{i}&0\end{bmatrix}}\\&={\begin{bmatrix}E&-{\vec {\sigma }}\cdot {\vec {p}}\\{\vec {\sigma }}\cdot {\vec {p}}&-E\end{bmatrix}}\end{aligned}}}

Se obtienen resultados similares en otras bases, como en la base de Weyl.

Véase también

  • Base de Weyl
  • Matrices Gamma

Referencias

  • Halzen, Francis; Martin, Alan (1984). Quarks & Leptons: An Introductory Course in Modern Particle Physics. John Wiley & Sons. ISBN 0-471-88741-2. 


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