温伯格-维滕定理与范丹-维尔特曼-扎克哈罗夫不连续性：量子自由度的转换与无质量张量势的转化

本文主要探讨的是物理学中的一个关键概念——正性、局部性和自由度之间的关系，特别是在温伯格-维滕定理（Weinberg-Witten Theorem）和范丹-维尔特曼-扎克哈罗夫不连续性（van Dam-Veltman-Zakharov discontinuity）的背景下。这两个理论是理论物理学家在处理高自旋场与质量变化过程中遇到的重要工具。 温伯格-维滕定理是大卫·温伯格（David Weinberg）和彼得·维滕（Peter Wittenthal）提出的，它阐述了在弦理论中，对于某些特定高自旋粒子，当它们从有质量的状态转变为无质量状态时，必须存在某些额外的量子效应来保持理论的完整性。这个定理强调了质量和自旋之间的联系，特别是对于自旋大于二的粒子，它们无法拥有无质量的模式，这是由于它们不能作为开放弦的末端态存在，从而限制了自由度的数量。 另一方面，范丹-维尔特曼-扎克哈罗夫不连续性涉及到了量子场论中的一个现象，即在量子修正下，无质量的粒子可能会突然失去其经典物理行为，导致理论在某些情况下不连续。这个不连续性体现了量子力学对于经典物理预测的修正，尤其是在能量接近光速或在高能物理环境下，自由度的计数可能不同于经典预期。 本文的核心问题是解决如何从大量具有高自旋且带有质量的势能场过渡到无质量状态，同时确保量子自由度的数量保持一致。作者们提出利用“字符串本地化场”这一概念，这是一种能够以无鬼影（ghost-free）的方式处理高自旋场的方法，避免了传统处理中可能出现的不连续性和多余自由度的问题。通过这种方法，他们不仅解决了从有质量到无质量状态的转换问题，还解决了将无质量、±h旋量势能“放大”成对应大量自旋s=|h|的有质量势能的逆问题。 文章通过严谨的理论分析和计算，揭示了这些概念之间的深刻联系，以及在现代物理理论框架下如何处理这些复杂问题。读者可以从中了解到量子场论中的核心原理如何应用于高自旋场的性质研究，这对于理解基本粒子物理学和弦理论的发展具有重要意义。这篇文章对于物理学家和理论研究者来说，提供了一个深入理解和应用温伯格-维滕定理以及量子自由度问题的重要参考文献。