旋量场

旋量场

由ψ所描写的自旋为1/2的场就称为旋量场。旋量场是由狄拉克方程中引入的,与狄拉克方程有关。量子场论中,场量ψ是一个算符,它表示粒子的湮没和反粒子的产生,因此称为旋量场算符。

    • 中文名:旋量场
    • 外文名:spinor field
    • 定义:由ψ所描写的自旋为1/2的场
    • 套用学科:量子力学术语
    • 範畴:数理科学
    • 涉及:狄拉克方程

概述

所描写的自旋为1/2的场就称为旋量场。旋量场是由狄拉克方程中引入的,与狄拉克方程有关。量子场论中,场量

是一个算符,它表示粒子的湮没和反粒子的产生,因此称为旋量场算符。

旋量又称为“螺旋”,是一组同时表示矢量的方向和位置的对偶矢量,可以表示刚体的角速度和线速度,或者表示刚体力学中的力和力矩。这样一个含有6个标量的旋量概念,具有几何意义明确、表达形式简单、代数运算方便、理论难度不高等优点,因而在太空飞行器、机器人等多体系统分析中得到了广泛的套用。

基本原理

狄拉克方程

是描写自旋为1/2的粒子的场方程,方程中

是四行四列的狄拉克矩阵,

是四行一列的矩阵,

是粒子的质量。自旋为1/2的电子、正电子、质子、中子等粒子的场都由狄拉克方程来描写。

狄拉克方程的解

是一个四分量的波函式:

,称作狄拉克旋量。因而,由

所描写的自旋为1/2的场称为旋量场。

在量子场论中,场量

是一个算符,它表示粒子的湮没和反粒子的产生,因此称为旋量场算符。

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