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/ NetNews Usenet Archive 1992 #27 / NN_1992_27.iso / spool / sci / math / 15449 < prev    next >
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Internet Message Format  |  1992-11-24  |  2.1 KB

  1. Xref: sparky sci.math:15449 sci.physics:19530
  2. Path: sparky!uunet!zaphod.mps.ohio-state.edu!sdd.hp.com!network.ucsd.edu!galaxy!guitar!baez
  3. From: baez@guitar.ucr.edu (john baez)
  4. Newsgroups: sci.math,sci.physics
  5. Subject: Re: SU(4), SO(6)
  6. Message-ID: <24087@galaxy.ucr.edu>
  7. Date: 24 Nov 92 01:03:07 GMT
  8. References: <COLUMBUS.92Nov23103624@strident.think.com>
  9. Sender: news@galaxy.ucr.edu
  10. Followup-To: sci.math
  11. Organization: University of California, Riverside
  12. Lines: 31
  13. Nntp-Posting-Host: guitar.ucr.edu
  14.  
  15. In article <COLUMBUS.92Nov23103624@strident.think.com> columbus@strident.think.com (Michael Weiss) writes:
  16. >SU(2) is the double cover of SO(3), and thereby hangs a tale, ably told in
  17. >many places (e.g., Kaufmann's "Knots and Physics".)
  18. >
  19. >SU(2) x SU(2) is the double cover of SO(4).  Am I correct in suspecting
  20. >that this is related to the Dirac equation?
  21.  
  22. Probably, but there are plenty of things it's good for that I'm more
  23. familiar.  For example, Schrodinger's equation for the hydrogen atom is
  24. exactly solvable but most central potentials are not.  Why?  The 1/r potential
  25. has a hidden so(4) symmetry - not just the obvious SO(3) symmetry.  At
  26. the level of Lie algebras, so(4) = so(3) + so(3) by the facts you cite
  27. above.  The "extra" so(3) symmetry of hydrogen atom Hamiltonian
  28. is most easily seen from the presence of 3 extra conserved quantities in addition to angular momenta -- these are the components of the "Runge-Lenz vector".
  29.  
  30. So as it turns out, there is a deep relationship between the hydrogen atom
  31. Hamiltonian and the Laplace equation on S^3.  There is a nice 1-1 correspondence
  32. between the eigenfunctions of the two (if one counts only the bound
  33. states of hydrogen, not the ionized states) since they are isomorphic as
  34. representations of so(4).  
  35.  
  36. For more variations on this theme take a peek at Guillemin and Sternberg's
  37. nice tour of mathematics, Variations on a Theme by Kepler.
  38.  
  39. >SU(4) is the double cover of SO(6).  Has nature made use of this delightful
  40. >fact?
  41.  
  42. Probably, but I don't know where.  I hadn't remembered this one!  There are
  43. some other nice Lie group coincidences and they all lead to beautiful
  44. connections between seemingly disparate things.
  45.  
  46.