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答:a . Deriglazov那
“
不相对论的纺丝粒子,没有基地变量和DIRAC方程
摘要
我们提出了没有格拉斯曼变量的相对论粒子模型,它通常被量子化,从而得到狄拉克方程。模型的经典动力学与狄拉克理论中相应算子的均值动力学相对应。自旋张量的经典方程与自旋粒子的Barut-Zanghi模型相同。
1.讨论:绝对的自旋
从古典作品开始[1-6.],在半经典力学模型的基础上,人们花费了大量的努力来理解自旋粒子的行为[7.-24].
在给定经典理论的正则量子化过程中,我们将厄米算子与经典变量联系起来。让
自旋量子理论是已知的(它是由非相对论的泡利(狄拉克)方程(相对论)情况下),搜索相应的半经典模型代表了逆正则量子化的任务:我们寻找经典力学系统的古典托架遵循(1.1)对于已知的左侧。非旋转旋转操作员的组件
在他们的先锋工作中[13那14], Berezin和Marinov建立了基于奇变量的模型,并表明它为非相对论和相对论自旋的半经典描述提供了非常经济的方案。他们的处方可以很快恢复如下。对于非相对论自旋,非相互作用的拉格朗日量是
这里的问题是,格拉斯曼经典力学代表了一个相当正式的数学结构。这会导致某些困难[13那14那17]试图用它来描述在量子化之前的半经典能级上的自旋效应。因此,在常用变量的基础上描述自旋是很有趣的。这个问题由来已久(参见[7.-15),到目前为止似乎没有完全令人满意的解决方案。这似乎出奇地难[15]以一种系统的方式,构建一个一致的模型,从而在正则量子化过程中产生狄拉克方程。本文的目的是建立狄拉克方程的力学模型的一个例子。
用交换变量描述非相对论自旋,我们需要建立一个包含交换子(偶)算子代数的力学模型(1.2)而不是反交换子(1.3).这在最近的工作中已经实现了。18]从拉格朗日开始
模型中的Dirac约束暗示[18]旋转终身在六维旋转相空间的二维表面上
该模型在经典能级和量子能级上都得到了合理的描述。经典动力学是由拉格朗日方程控制的
下面,我们将该方案概括为相对论的情况,将角动量变量作为旋转空间的基本坐标。在这个基础上,我们构造了在规范量化之后产生DIRAC方程的相对论不变的经典力学,并简要讨论其经典动态。
2.相对论自旋空间的代数构造
我们从相对论自旋空间的模型独立构造开始。可以得到包含三维自旋矢量的自旋进动的相对论性方程
在从非相对论自旋到相对论自旋的文章中,我们用狄拉克方程代替泡利方程
让我们讨论可以产生的古典变量
从古典机械模型开始到达代数,我们介绍了自由度自由度的十维“相位”空间,
这个变换的雅可比矩阵
根据(1.1),(2.6),(2.9),量化替换古典变量
综上所述,为了描述相对论自旋,我们需要一个包含狄拉克约束(2.13),(2.14),(2.16)在Hamiltonian的配方中。
3.动态实现
上面提出的结构的一种可能的动态实现是由以下提供的
奇怪的是,这种行为几乎可以以五维的形式重写。的确,在改变之后
正则量子化
在哈密顿的形式主义中,行动意味着所需的约束(2.13),(2.14),(2.16).约束(2.13),(2.14)通过从泊松到Dirac支架的过渡可以考虑,之后他们从考虑中省略了[17那26].第一类约束(2.16)作用于状态向量,得到狄拉克方程。在结果中,模型的正则量子化导致所需的量子图像。
我们现在讨论经典理论的一些性质,并确认它们与半经典极限相一致[3.那27那28狄拉克方程的。
运动方程
辅助变量
相对主义的不变性
而规范动量
充电中心休息框架
确定变量
摆脱抖动bewegung的变量
量(质心坐标[7.])
作为经典的四维自旋向量,我们取
与Barut-Zanghi (BZ)模型的比较
BZ旋转粒子[16]广泛使用[19-24]用于自旋效应的半经典分析。从偶数变量开始
承认
这项工作得到了巴西FAPEMIG基金会的支持。
参考文献
- A. H.康普顿的《磁性电子》富兰克林学院学报,卷。192年,没有。2,pp。145-155,1921。
视图:出版商的网站| 谷歌学者 - G. E. Uhlenbeck和S. Goudsmit,“自旋电子和光谱结构”,自然,第117卷,264-265页,1926年。
视图:出版商的网站| 谷歌学者 - 狄拉克,量子力学原理,英国牛津大学出版社,1958年。
- 弗兰克尔,“电子动力学”zeitschrift毛皮physik,第37卷,no。4-5页,243-262页,1926。
视图:出版商的网站| 谷歌学者 - P. A. M.狄拉克,《电子的量子理论》英国皇家学会学报A,页610-624,1928。
视图:出版商的网站| 谷歌学者 - P. A. M.狄拉克,《电子的量子理论》英国皇家学会学报A,卷。118,pp。351-361,1928。
视图:出版商的网站| 谷歌学者 - M. H. L. Pryce,《狭义相对论中的质心及其与基本粒子量子理论的联系》,英国皇家学会学报A,第195卷,62-81页,1948。
视图:出版商的网站| 谷歌学者|Zentralblatt Math. - t·d·牛顿和e·p·维格纳,“基本系统的定域态”,现代物理学综述,卷。21,不。3,pp。400-406,1949。
视图:出版商的网站| 谷歌学者|Zentralblatt Math. - L. L. Foldy和S. Wouthuysen,“关于旋转1/2颗粒的Dirac理论及其非相对论极限,”物理评论(第78卷)第29-36页,1950年。
视图:出版商的网站| 谷歌学者|Zentralblatt Math. - V. Bargmann,L. Michel和V.L.Telegdi,“在均匀电磁场中移动的颗粒极化的动力”,“物理评论快报,第2卷,第2卷。第435-436页,1959年。
视图:出版商的网站| 谷歌学者 - T. F. Jordan和N. Mukunda,“旋转粒子的洛伦兹协变位置算子”,物理评论,第132卷,第1842-1848页,1963。
视图:出版商的网站| 谷歌学者 - A. O. Barut,电场和粒子的电动力学和经典理论,Macmillan,纽约,纽约,美国,1964年。
- F. A. Berezin和Marinov m.s.,“经典自旋和格拉斯曼代数”,Jetp字母,第320-321页,1975。
视图:谷歌学者 - F. A. Berezin和M. S. Marinov,“作为经典力学格拉斯曼变种的粒子自旋动力学”,上的物理第104卷第2期。2, 336-362页,1977。
视图:出版商的网站| 谷歌学者|Zentralblatt Math. - A. J. Hanson和T. Regge,“相对论球形顶部”,上的物理,第87卷,第498-566页,1974年。
视图:出版商的网站| 谷歌学者 - A. O. Barut和N. Zanghi,“狄拉克电子的经典模型”,物理评论快报,卷。52,不。23,pp。2009-2012,1984。
视图:出版商的网站| 谷歌学者|MathSciNet - d。m。Gitman和i。v。Tyutin,带约束的域的量化1990年,德国柏林。
- a . a . Deriglazov,“非相对论自旋:一个球上的别列津-马里诺夫量子化,”现代物理字母A第25卷,没有。32页,2769-2777,2010。
视图:出版商的网站| 谷歌学者|Zentralblatt Math. - G. Salesi和E. Recami,“自旋对狄拉克电子回旋频率的影响”,物理信(第267卷第66期)4,页219-224,2000。
视图:出版商的网站| 谷歌学者|Zentralblatt Math.|MathSciNet - M. Pavsic, E. Recami, W. A. Rodrigues Jr., G. D. macarone, F. Raciti,和G. Salesi,“自旋和电子结构”B物理快报第318卷第3期3,第481-488页,1993。
视图:出版商的网站| 谷歌学者|MathSciNet - D. Hestenes,《量子力学中的齐特比维贡》物理学的基础,第40卷,不。1,页1 - 54,2010。
视图:出版商的网站| 谷歌学者|Zentralblatt Math. - D. Singh和N. Mobed,《时空曲率对自旋的影响》粒子颤动。”经典和量子引力,卷。26,不。18,第185007,2009年。
视图:出版商的网站| 谷歌学者|Zentralblatt Math. - N. UN,“纺丝颗粒的电磁和重力相互作用”数学物理学报(第47卷第40期)第092501条,2006年。
视图:出版商的网站| 谷歌学者|Zentralblatt Math.|MathSciNet - J. R. Van Meter,A. K.Kerman,P. Chen和F.V. Hartemann,“对称经典电动力学的辐射矫正”,物理评论E.,卷。62,没有。6,PP。8640-8650,2000。
视图:出版商的网站| 谷歌学者 - A. A. Deraglazov和Z.Kuznetsova,“通过拉格朗日局部对称的变形来转换二等限制,”B物理快报,第646卷,第6期。47-53, 2007。
视图:出版商的网站| 谷歌学者|MathSciNet - 答:a . Deriglazov经典力学哈密顿和拉格朗日形式论,施普林格,海德堡,德国,2010。
视图:出版商的网站| Zentralblatt Math. - 比约肯和德雷尔,相对论量子领域,麦格劳山,纽约,纽约,美国,1965年。
视图:Zentralblatt Math. - J. J. Sakurai,现代量子力学, addison - wesley, 1994。
版权
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