Введение

Физическое свойство, связанное с симметрией В физике заряд - это любое из многих различных величин, таких как электрический заряд в электромагнетизме или цветовой заряд в квантовой хромодинамике. Заряд соответствует генераторам времени инвариантности группы симметрии, и в частности, генераторам, которые перемещаются с гамильтоновым. Заряд часто обозначается , и поэтому инвариантность заряда соответствует исчезающему коммутатору, где гамильтоновский. Таким образом, заряды связаны с консервативными квантовыми числами; это собственные значения генератора.

Абстрактное определение

Абстрактно говоря, заряд - это любой генератор непрерывной симметрии изучаемой физической системы. Когда физическая система имеет некоторую симметрию, теорема Ноэтер предполагает существование консервативного тока. То, что "течет" в токе, является "зарядом", заряд является генератором (локальной) группы симметрии. Этот заряд иногда называют зарядом Ноэтера. Таким образом, например, электрический заряд является генератором U ((1) симметрии электромагнетизма. Сохраняющийся ток - это электрический ток. В случае локальных, динамических симметрий, связанных с каждым зарядом, есть калибровочное поле; при квантовании калибровочное поле становится калибровочным бозоном. Зарядки теории "излучают" измерительное поле. Так, например, габаритное поле электромагнетизма - это электромагнитное поле, а габаритный бозон - это фотон. Слово "заряд" часто используется как синоним как для генератора симметрии, так и для консервативного квантового числа (самостоятельного значения) генератора. Таким образом, если допустить, чтобы большая буква Q относилась к генератору, то генератор коммутирует с гамильтоновым [Q, H] = 0. Коммутация подразумевает, что собственные значения (меньшие буквы) q являются временными инвариантами: = 0. Так, например, когда группа симметрии является группой Ли, то операторы заряда соответствуют простым корням корневой системы алгебры Ли; дискретность корневой системы учитывает квантование заряда. Используются простые корни, поскольку все остальные корни могут быть получены в виде линейных комбинаций из них. Общие корни часто называют операторами поднятия и опускания или операторами лестницы. Затем квантовые числа заряда соответствуют весам наиболее высоких весовых модулей данного представления алгебры Ли. Так, например, когда частица в квантовой теории поля принадлежит к симметрии, то она преобразуется в соответствии с конкретным представлением этой симметрии; зарядное квантовое число является тогда весом представления.