Resumo Revisamos a construção da teoria de gauge para os grupos de Lie semi-simples realizada por Utiyama em seu trabalho “Interpretação da Interação por Invariância Teórica”[1]. Mostramos que para manter a invariância de um sistema de campos ϕ A ( x ) sob um grupo de transformações a n parâmetros ϵ a ( x ) dependentes do ponto x μ é necessário introduzir um novo campo A μ a ( x ). Este campo auxiliar interage com ϕ como manifesto pela derivada covariante ∇ μ ϕ A. Determinamos a lei de transformação de A μ a sob o grupo mencionado e calculamos o tensor intensidade de campo F μ ν a x. Especificamos, ainda, a corrente conservada J a μ associada à invariância do sistema completo. Encerramos aplicando a teoria aos casos da partícula carregada em um campo eletromagnético e do potencial de Yang-Mills sob transformações de um campo de spin isotópico; fazemos breves comentários sobre o campo gravitacional como teoria de gauge e sobre a extensão da teoria de Utiyama na situação em que L A = L A A μ a ; ∂ ν A μ a ; ∂ ρ ∂ ν A μ a x.

Abstract We review the construction of the gauge theory for semi-simple Lie groups by Utiyama in “Invariant Theoretical Interpretation of Interaction”[1]. It is shown an auxiliary field A μ a x must be introduced in order to keep the system of fields ϕ A x invariant under a transformation group depending on n parameters ϵ a x. This auxiliary field interacts with ϕ through the covariant derivative ∇ μ ϕ A. We determine the transformation law for A μ a under the x μ-dependent Lie group and calculate the field strength F μ ν a x. Moreover, we specify the conserved current J a μ related to the invariance of the complete system. The paper ends with the application of the general theory to the cases of the charged particle in an electromagnetic field and of the Yang-Mills potential under isotopic spin space transformations; we briefly address the matter of the gravitational field as a gauge theory; finally, we comment on the extension of Utiyama's theory for L A = L A A μ a ; ∂ ν A μ a ; ∂ ρ ∂ ν A μ a x.

Na segunda parte do artigo publicado na Revista Brasileira de Ensino de Física 29, 393 (2007) trataremos do formalismo de Hamilton-Jacobi para sistemas singulares. Mostraremos como é possível generalizar o procedimento de Carathéodory para Lagrangianas cuja matriz Hessiana é singular e construir um procedimento de análise de vínculos a partir desse formalismo.

In the second part of the paper published on Revista Brasileira de Ensino de Física 29, 393 (2007) we will show how the Hamilton-Jacobi formalism works for singular systems. We will bring the generalization of the Carathéodory's method for Lagrangians whose Hessian matrix is singular. We will also build a procedure of constraint analysis of such systems based on the formalism.

Aqui traremos a descrição do formalismo de Hamilton-Jacobi para sistemas regulares como desenvolvido no livro de Carathéodory, seguida por dois exemplos que mostram sistematicamente sua aplicabilidade.

We will bring the description of the Hamilton-Jacobi formalism for regular systems as developed in Carathéodory's book, followed by two examples that show its applicability.