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无限自旋粒子是可局部化的。 (英语) Zbl 1345.81072号

庞加莱群(宇宙覆盖)无质量、无限自旋、不可约、幺正表示的存在,一直是相对论量子场论者长期困惑的问题。如何将这些表示解释为物理粒子?为什么我们不能在自然界中检测到这种粒子?一方面,人们早已知道,携带无质量无限自旋幺正表示的量子场在时空中不可能有点局域化,因此不能出现在满足Wightman公理的相对论量子场论中。另一方面,众所周知,具有弦状局域化的量子场可以携带无质量的无限自旋酉表示。
在本文中,作者在代数量子场理论框架内证明,在任何维大于2的时空中,具有无质量无限自旋幺正表示的相对论量子场不可能在双锥时空中具有局域化(精确公式参见定理6.1、8.5和9.3)。该证明使用了算子代数的Tomita-Takesaki模理论,主要基于一个称为Bisonano-Wichmann地产它提出了模群和Poincaré群在Hilbert空间的子空间上的作用之间的关系(包含Poincareé群的泛覆盖的任何正能量幺正表示)对应于时空中的庞加莱协变楔形区域(精确定义请参阅本文第589页底部)。如果Bisonano-Wichmann属性失败,作者还给出了他们的结果的反例(参见第7节)。

MSC公司:

81T05号 公理量子场论;算子代数
81兰特25 旋量和扭量方法在量子理论问题中的应用
22E43型 洛伦兹群的结构和表示
46升60 自伴算子代数在物理学中的应用
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