ゲージ理論と電磁気
「はじめるかも」に追加して、さらに注意:
- 枠(標構)の場はゲージだと思ってもよい。
- だが、ゲージ(枠)の場はゲージ場ではない。そんなふうに呼ばない!
- ゲージ(枠)の場は単にゲージと呼ぶ。
- ゲージ場は接続1-形式、または曲率2-形式のこと。
- ゲージ場が接続か曲率かは文脈依存。
- つまり、ゲージ場とは、ゲージ理論に出てくる主要な場、って程度の意味。
- ゲージ変換群(無限次元リー群)のリー代数(の元)もゲージ変換と呼ぶ。
- ゲージ変換は、群の元(有限な変換)かリー代数のベクトル(無限小変換)かハッキリしない。曖昧、文脈依存。
- ゲージ変換群のリー代数(接空間、無限小変換の空間)は、ゲージポテンシャル=接続に作用するベクトル空間になっている。
- ゲージポテンシャル=接続の空間は、無限小ゲージ変換をベクトル空間とするアフィン空間。
電磁気学だとまた用語が少し違うような(よくわかってない、調べてない):
物理 | 微分幾何 | 電磁気 |
---|---|---|
ゲージ群 | 主束の構造群 | 複素位相の変換群U(1)? |
ゲージ変換(群) | 束自己同型写像 | 複素波動関数の位相変換関数? |
ゲージポテンシャル | 接続 1-形式 | 電磁ポテンシャル、ゲージ場 |
ゲージポテンシャルのゲージ変換 | 接続の無限小変換 | ゲージ変換 |
フィールド・ストレングス | 曲率 2-形式 | 電磁場テンソル、ファラデーテンソル |
波動関数、状態関数 | 同伴ベクトル束の切断 | 複素波動関数 |
「ゲージ」「ゲージ場」は使わないほうがいいな。枠(標構)場、ゲージポテンシャル(=接続)、ストレングス(=曲率2-形式)と言えば混乱は比較的少ない。「ゲージ変換」の多義性は、どう区別するべきかよくわからん。