Wess-Zumino-Witten模型

✍ dations ◷ 2025-09-18 11:12:57 #李群,量子场论,共形场论,可解模型

理论物理 与 数学中, Wess-Zumino-Witten (WZW) 模型,又称Wess-Zumino-Novikov-Witten model,乃一简单之 共形场论,其解可以用仿射李代数表达。其名来自 Julius Wess、Bruno Zumino、Sergei P. Novikov 与 Edward Witten。

设为紧致单连通李群,设为其李代数。设γ为黎曼球面 S 2 {\displaystyle S^{2}} -值场

Wess-Zumino-Witten 模型是γ所定义之非线性 sigma 模型,其作用为

其中首项为量子场论中常见之动量项,重复指标相加,度量为欧几里得度量, K {\displaystyle {\mathcal {K}}} 上之Killing 二次式,而 μ = / x μ {\displaystyle \partial _{\mu }=\partial /\partial x^{\mu }} WZ 项人称 ,其定义为

其中 为交换子, ϵ i j k {\displaystyle \epsilon ^{ijk}} =1,2,3, y i {\displaystyle y^{i}} 之基向量,则 K ( e a , ) {\displaystyle {\mathcal {K}}(e_{a},)} 之 结构常数。结构常数是反对称的,因而定义了一G 上一个三次微分形式。故上述积分实为球 B 3 {\displaystyle B^{3}} 、其拉回为 γ {\displaystyle \gamma ^{*}} 需符合以下“量子条件”:

π 3 ( G ) = Z {\displaystyle \pi _{3}(G)=\mathbb {Z} } 为一整数——黏合后影射之卷绕数。两种延拓会带来相同的物理系统,若

是故,耦合常数必须为整数。当是半单李群,或不连通紧致群, 则由每一连通部所给之一整数构成此阶(level)。

此拓扑障碍亦可以相应之仿射李代数之表示论体现。 当每一阶为一整数,则存在该仿射李代数之酉最高权表示,而其最高权为 dominant integral。此等表示是可积表示。

我们亦常遇相应于一非紧致单李群-例如 SL(2,R)-之 WZW 模型。Juan Maldacena 与 Hirosi Ooguri 以此描述三维反 de sitter 空间上之弦理论。此时 π3(SL(2,R))=0,故不存在拓扑障碍,而其阶亦不必为整数。

上述各 WZW 模型俱定义于黎曼球面上。我们亦可定义一般紧致黎曼曲面上之场γ。

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