¿Qué importancia tienen los grupos SO (3) y SU (2) en física?

SO (3) es el grupo de rotaciones espaciales tridimensionales. SU (2) es un pariente cercano de él, el grupo de rotaciones de los campos de spinor (spin-1/2) como el electrón. SU (2) es también el grupo de la unidad de cuaterniones con coeficientes reales. Los dos grupos están relacionados por

(Componente SO (3)) = (componente SU (2)) * (componente SU (2))

para simplificar bastante grandemente. Por lo tanto, tanto un elemento SU (2) como -1 veces ese elemento se asignan al mismo elemento SO (3).

Esto significa que las álgebras de mentiras de los dos grupos son isomórficas. Usando letras pequeñas para las álgebras, entonces (3) ~ su (2).

Para las rotaciones y aumentos de espacio-tiempo, se obtiene el grupo de Lorentz SO (3,1) y su pariente cercano, SL (2, C), esencialmente SU (2) con cuaterniones de unidades complejas en lugar de los reales. SL (2, C) es para hiladores, y él y SO (3,1) tienen álgebras de Lie isomorfas.

Este grupo aparece en otro contexto: simetrías de sabor aproximadas de partículas elementales. El primero reconocido fue el giro isotópico o isobárico, o isospin para abreviar. Cuando se hizo evidente que los protones y los neutrones tienen interacciones de fuerza fuerte muy similares, esta similitud podría expresarse como protones y neutrones que actúan como los dos estados de espín de una partícula spin-1/2. Por lo tanto, isospin y su grupo SU (2). Se descubrió que Isospin es obedecido por otras partículas que interactúan fuertemente, como los piones, y ahora se reconoce que es el resultado de que los quarks arriba y abajo tengan masas relativamente bajas.

Muy importante.

SU (2) es el grupo relacionado con el spin. Pasas mucho tiempo tratando con los de la mecánica cuántica.

SO (3) se refiere a rotaciones espaciales. Además, muy importante.

Durante los cursos de física, es posible que no se le informe sobre estos grupos, pero a medida que estudia QFT y las simetrías subyacentes de una teoría, el concepto de grupo se vuelve muy relevante.

La dinámica hamiltoniana en el grupo de Lie [matemáticas] SO (3) [/ matemáticas] es una dinámica de cuerpo rígido en tres dimensiones; como ya se mencionó en otra respuesta, [math] SU (2) [/ math] surge con mayor frecuencia en el estudio de spin.

Con Euler y las matrices, los más importantes son:

SU (3) Gell Mann

Su (2) Pauli

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