旋量球面谐波作为无质量角动量本征态及其在阻挡旋轨分解中的作用

我们表明，对于无质量 helicity 为 $h$ 的粒子，角动量本征态在合适的坐标系中由旋量球面谐波 ${_{-h}Y_{jm}}$ 的旋量权重为 $-h$ 的形式给出。特别是，这些是哈密顿量、helicity、$J^2$ 和 $J_z$ 的同时本征态。旋量球面谐波的出现区别于普通球面谐波，这反映了无质量且 helicity 非零粒子拓扑结构的非平凡性。结果得到的角动量多重态结构与巨型粒子的结构截然不同，每个角动量 $j$ 最多只有一个多重态，且 $|h|$ 作为 $j$ 的下界。这说明了无质量粒子角动量旋轨分解的阻挡机制，因为这种稀疏的多重态结构与任何合理的旋轨分割都不一致。