Grupa Poincarégo
Grupa Poincarégo to grupa izometrii w czasoprzestrzeni Minkowskiego, która ma wymiar 10 i jest klasyfikowana jako grupa Liego. Jej generatorami są elementy algebry Liego, które definiowane są przez określone komutatory:
- – generatory translacji.
- – generatory transformacji Lorentza.
- – komutatory między generatorami transformacji Lorentza.
W skład grupy Poincarégo wchodzą:
- translacje w czasie,
- translacje w przestrzeni,
- transformacje Lorentza.
Translacje tworzą abelową podgrupę normalną w grupie Poincarégo. Grupa ta może być także postrzegana jako rozszerzenie grupy Lorentza.
Geometria Minkowskiego
Zgodnie z programem z Erlangen, geometria czasoprzestrzeni Minkowskiego jest zdefiniowana jako geometria, w której interwał czasoprzestrzenny jest niezmiennikiem transformacji grupy Poincarégo. Symetrie tej grupy prowadzą do istnienia dodatkowych niezmienników, takich jak masa i całkowity moment pędu, co wiąże się z pojęciem spinu.
Grupa Poincarégo jest istotna dla każdej relatywistycznej teorii pola, ponieważ wszystkie cząstki elementarne są opisywane za pomocą jej reprezentacji. Nazwa grupy pochodzi od Henri Poincaré, który był jednym z pionierów matematycznych teorii względności.
Symetrie Poincaré
Kluczowe symetrie grupy Poincaré to:
- translacje (tworzą abelową grupę Liego),
- obroty (tworzą nieabelową grupę Liego),
- pchnięcia (boosty) – transformacje łączące układy poruszające się względem siebie, tzw. właściwe transformacje Lorentza.
Obroty i pchnięcia razem tworzą grupę Lorentza.