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狄拉克方程


量子電動力學定律,適用於自旋 1/2 粒子,是 薛定諤方程 的相對論推廣。在 3+1 維度(三個空間維度和一個時間維度)中,它由下式給出

 ih(partialpsi)/(partialt)=(hc)/i(alpha_1(partialpsi)/(partialx^1)+alpha_2(partialpsi)/(partialx^2)+alpha_3(partialpsi)/(partialx^3))+alpha_4mc^2psi
(1)

(Bjorken 和 Drell 1964, p. 6),其中 h 是 h-bar,c 是光速,psi 是波函式,m 是粒子質量,並且 alpha_i狄拉克矩陣(其中 alpha_4 被 Bjorken 和 Drell 1964, p. 8 稱為 beta;Berestetskii et al. 1982, p. 78)。

狄拉克方程也可以寫成簡潔的形式

 ihgamma^mupartial_mupsi-mcpsi=0,
(2)

(Griffiths 1987, p. 216),其中

 partial_mu=partial/(partialx^mu),
(3)

gamma^mu 是 "狄拉克基" 中的 狄拉克矩陣(Griffiths 1987, p. 216),並且 愛因斯坦求和約定 已被用於對 mu=0、1、2、3 求和。

1+1 維度中,狄拉克方程的推廣由 偏微分方程 組給出

u_t+v_x+imu+2ilambda(|u|^2-|v|^2)u=0
(4)
v_t+u_x+imv+2ilambda(|v|^2-|u|^2)v=0
(5)

(Alvarez et al. 1982;Zwillinger 1997, p. 137),其中 lambda=0 對應於量子電動力學方程。


另請參閱

克萊因-戈爾登方程薛定諤方程

使用 探索

參考文獻

Alvarez, A.; Pen-Yu, K.; 和 Vazquez, L. "非線性一維狄拉克方程的數值研究。" Appl. Math. Comput. 18, 1-15, 1983.Berestetskii, V. B.; Lifshitz, E. M.; 和 Pitaevskii, L. P. 量子電動力學,第 2 版。 英國牛津:Pergamon Press,1982 年。Bethe, H. A. 和 Salpeter, E. 單電子和雙電子原子的量子力學。 紐約:Plenum,p. 37,1977 年。Bjorken, J. D. 和 Drell, S. D. "狄拉克方程。" §1.3 in 相對論量子力學。 紐約:McGraw-Hill,pp. 6-9,1964 年。Dirac, P. A. M. "電子的量子理論。" Proc. Roy. Soc. London A117, 610-624, 1928.Dirac, P. A. M. "電子的量子理論,第二部分。" Proc. Roy. Soc. London A118, 351-361, 1928.Dirac, P. A. M. 量子力學原理,第 4 版。 英國牛津:Oxford University Press,1982 年。Griffiths, D. J. "狄拉克方程" 和 "狄拉克方程的解。" §7.1-7.2 in 基本粒子導論。 紐約:Wiley,pp. 213-222,1987 年。Zwillinger, D. 微分方程手冊,第 3 版。 馬薩諸塞州波士頓:Academic Press,p. 137,1997 年。

在 中被引用

狄拉克方程

請引用為

Weisstein, Eric W. "狄拉克方程。" 來自 —— 資源。https://mathworld.tw/DiracEquation.html

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