Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Shirzad,Behrouz Mirza
احمد شیرزاد (استاد راهنما) بهروز میرزا (استاد مشاور)
 
STUDENT
Kianoosh Kargar
کیانوش کارگر

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Constraint Structure and Symplectic Quantization of Field Theories In Light-Cone coordinate
Formulation of field theories in light-cone coordinates are different from ordinary coordinates, which causes the light-cone coordinates to have some applications in high energy physics, especially in string theory and QCD . One of the differences is changing the constraint structure of field theories in light-cone coordinates. This makes some difficulties in quantization procedure. For example, we show that the Klein-Gordon theory, which is not a constrained system in the ordinary coordinates, becomes a constrained theory in the light cone coordinates; hence, we should use the Dirac quantization approach or some alternative one to quantize this theory. In this thesis, at first, we have investigated how non-diagonal form of light-cone metric cause changes in constraint structure of different theories. Then we have shown that these changes in constraint structure reduced the number of degrees of freedom as well as the number of independent physical modes. We investigate the effect of this fact on the procedure of solving the equations of motion and finding the Schr?dinger modes. In fact, we show that by going to the light-cone coordinates, the number of Schr?dinger modes is divided by two due to the additional constraints, but it “should” not mean that there is a difference in physical consequences and interpretations. The reason is that, as we show, the non-diagonal form of the metric enables us to divide the phase space into two parts which each Schr?dinger mode play different role in each part, so we will have same physical interpretation in analogy with the ordinary coordinates. As applications, we have quantized th e complex and real Klein-Gordon fields using the symplectic approach. Then, we have investigated the consistency of these theories in light-cone and ordinary coordinates. We have also quantized the electromagnetic theory in light-cone coordinates by choosing the appropriate gauge fixing conditions. We have then formulated Non-Abelian Yang-Mills theory in light-cone coordinates and apply appropriate gauge fixing conditions to this theory. We show that, in this case we cannot use a simple Fourier expansion of fields and conjugate momentums to quantize this theory. Keywords: symplectic quantization, constraint structure, light-cone coordinates.
فرمول بندی نظریه‌های میدانی در مختصات مخروط نوری تفاوت‌هایی با مختصات معمول دارد که باعث شده است این مختصات کاربردهای زیادی در فیزیک انرژی‌های بالا و به خصوص نظریه ریسمان و QCD داشته باشد. یکی از این تفاوت‌ها، تغییر ساختار قیدی نظریه‌های میدانی در مختصات مخروط نوری است که باعث می‌شود فرایند کوانتش این نظریه‌ها تغییر کند. به طور مثال خواهیم دید که نظریه کلین گوردن که در مختصات معمول یک نظریه غیر قیدی است، در مختصات مخروط نوری به یک نظریه قیدی تبدیل می‌شود و برای کوانتش آن باید از رهیافت دیراک یا رهیافت‌های معادل آن استفاده کرد . در این پایان نامه، در ابتدا چگونگی تغییر ساختار قیدی در اثر غیر قطری بودن متریک مخروط نوری را بررسی می‌کنیم. سپس نشان می‌دهیم که چگونه این تغییر ساختار قیدی باعث کاهش درجات آزادی نظریه و کاهش تعداد مدهای مستقل فیزیکی می‌شود و این تغییرات چه تاثیری بر روند حل معادلات حرکت مدهای فیزیکی و یافتن مدهای شرودینگری نظریه دارد. در واقع نشان می‌دهیم که با رفتن به مختصات مخروط نوری ، تغییر ساختار قیدی باعث نصف شدن تعداد مدهای شرودینگری می‌شود ، اما این به معنای فیریک متفاوتی در نظریه نیست ، چرا که شکل غیر قطری متریک باعث می‌شود که بتوانیم فضای فاز را به دو قسمت تقسیم کنیم که هر مد شرودینگری در هر قسمت نقشی متفاوت را ایفا می‌کند و به این ترتیب فیزیک یکسانی در قیاس با مختصات معمول خواهد داشت. بعد از آن با کمک رهیافت همتافته نظریه کلین گوردن حقیقی و مختلط را کوانتیده کرده و پس از بررسی سازگاری این نظریه‌ها در مختصات معمول و مخروط نوری، برخی تفاوت‌های فرمول بندی این نظریه‌ها در دو مختصات را بررسی می‌کنیم. سپس به سراغ نظریه پیمانه‌ای الکترومغناطیس می‌رویم و با انتخاب تثبیت پیمانه مناسب، این نظریه را نیز با رهیافت همتافته کوانتیده می‌کنیم. بعد از آن نظریه یانگ میلز غیر آبلی را در مختصات مخروط نوری با اعمال تثبیت پیمانه های مناسب، فرمول بندی می‌کنیم. همین طور نشان می‌دهیم که با یک بسط فوریه ساده برای میدان‌ها و تکانه‌های همیوغ، نمی‌توان این نظریه را با رهیافت همتافته کوانتیده کرد. کلمات کلیدی: ساختار قیدی، کوانتش همتافته، مخروط نوری

ارتقاء امنیت وب با وف بومی