¿Qué es U (1) -Gauge Symmetry?

Answer 1

La simetría del calibre U (1) en la electrodinámica cuántica (QED) proviene del hecho de que no se puede medir la fase absoluta de la función de onda de, por ejemplo, un electrón. U (1) es, en términos generales, el grupo de rotaciones alrededor de un eje fijo (‘rotaciones en el círculo unitario’).

Por lo tanto, uno postula que cualquier cálculo de una cantidad medible no debe cambiar cuando se cambia la fase. La teoría debe ser ‘simétrica’ bajo tales cambios de fase.

La importancia de tales simetrías proviene del teorema de Noether, que establece que tales simetrías de calibre conducen a la conservación de una cantidad relacionada.

Hay dos tipos de simetrías gauge:

• Simetría del indicador global: el cambio de fase es el mismo en todos los puntos del espacio. La invarianza en tales cambios de fase global conduce a la conservación de la carga en QED.

  (De hecho, esto es similar a la invariancia traslacional en la física clásica que conduce a la conservación del impulso, etc.)

• simetría del calibre local: exigir que la teoría también sea invariante en los cambios de fase donde la fase no es la misma en todos los lugares requiere la introducción de un campo adicional (el campo del calibre) para mantenerla invariante en tales cambios. Uno puede ver esto cuando la fase de “comunicación” del campo de medición cambia de un lugar a otro. El campo del indicador está asociado a una ‘fuerza’.

  En el caso de QED, el campo de medición es el fotón, el portador de la fuerza electromagnética.

Ejemplos de teorías de campos cuánticos relacionados son:

• Cromodinámica cuántica: el grupo de indicadores es SU (3), los portadores de campo / fuerza de los indicadores son los gluones.
• Interacción electrodébil: el grupo de medida es SU (2) x U (1), los campos de medida / fuerza transportada son los bosones débiles W y Z y el fotón.

Answer 2

Introducción a la teoría gauge.

Teoría del calibre

Simetría Gauge en Mecánica Cuántica

De wikipedia

“Weyl, Vladimir Fock y Fritz London modificaron el calibre al reemplazar el factor de escala con una cantidad compleja y convirtieron la transformación de escala en un cambio de fase, que es una simetría de calibre U (1). Esto explica el efecto del campo electromagnético en la función de onda de una partícula mecánica cuántica cargada. Esta fue la primera teoría del calibre ampliamente reconocida, popularizada por Pauli en la década de 1940 “.

Lo que todo esto significa es que incluso si los componentes eléctricos y magnéticos cambian continuamente, son simples oscilaciones armónicas. La energía no se disipa. Y cada nodo es igual en magnitud al siguiente, solo un cambio en la fase. Así, la transformación de fase a fase es simétricamente opuesta a los componentes eléctricos y magnéticos.

Answer 3

Como se sabe en QFT, las teorías de indicadores son tan importantes como las exitosas teorías de campo para explicar la dinámica de las partículas elementales. También la electrodinámica cuántica es conocida como una teoría de galga abeliana con el grupo de simetría.
U (1), tiene un campo de medición. Es la F potencial electromagnética de cuatro, donde el fotón es su bosón de medición. También el modelo estándar se conoce como teoría del indicador no abeliano. Con el grupo de simetría U (1) × SU (2) × SU (3) que tiene doce bosones de calibre: el fotón, tres bosones débiles y ocho gluones.
Donde U (1) representa el cuatro potencial electromagnético, SU (2) representa el campo eléctrico y SU (3) representa el campo cuantitativo-cromodinémico.
Para más detalles, consulte el WIKIPREDIA.