之间狄拉克方程式和自旋相似
狄拉克方程式和自旋有(在联盟百科)9共同点: 狭义相对论,狄拉克矩陣,狄拉克旋量,量子力学,自旋1/2,正電子,泡利矩陣,本征值,旋量。
狭义相对论
-- 狭义相对论(英文:Special relativity)是由爱因斯坦、洛仑兹和庞加莱等人创立的,應用在惯性参考系下的时空理论,是对牛顿时空观的拓展和修正。爱因斯坦在1905年完成的《論動體的電動力學》論文中提出了狭义相对论Albert Einstein (1905) "", Annalen der Physik 17: 891; 英文翻譯為George Barker Jeffery和 Wilfrid Perrett翻譯的(1923); 另一版英文翻譯為Megh Nad Saha翻譯的On the Electrodynamics of Moving Bodies(1920).
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狄拉克矩陣
在理論物理學中,狄拉克矩陣 \ ,又稱γ矩陣,是狄拉克方程中所引入的四个矩阵,它们是泡利矩阵的推广,满足反对易关系: 狄拉克表象四个矩阵: 1 & 0 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & -1 & 0 \\ 0 & 0 & 0 & -1 \end,\quad \gamma^1.
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狄拉克旋量
量子場論中,狄拉克旋量(Dirac spinor)為一,出現在自由粒子狄拉克方程式的平面波解中: 自由粒子的狄拉克方程式為: 其中(採用自然單位制\scriptstyle c \,.
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量子力学
量子力学(quantum mechanics)是物理學的分支,主要描写微观的事物,与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱,许多物理学理论和科学,如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学以及其它相关的學科,都是以其为基础。 19世紀末,人們發現舊有的經典理論無法解釋微观系统,於是經由物理學家的努力,在20世紀初創立量子力学,解釋了這些現象。量子力學從根本上改變人類對物質結構及其相互作用的理解。除透过广义相对论描写的引力外,迄今所有基本相互作用均可以在量子力学的框架内描述(量子场论)。 愛因斯坦可能是在科學文獻中最先給出術語「量子力學」的物理學者。.
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自旋1/2
在量子物理中,自旋½表示一粒子所具有的內稟角動量(自旋)為 \frac ,\hbar\,是約化普朗克常數,其中包括了電子、質子、中子、中微子與虧子(夸克)。自旋-½粒子在量子統計上屬於費米子,並遵守包立不相容原理。 對自旋½粒子進行自旋性質的量子測量會得到兩個值。有兩個結果肇因於所存有的向量空間的維度。自旋½粒子的自旋量子態可以用一種兩個維度的複數值向量來描述,稱之為二元旋量。利用這種表示法,量子力學中的算符可寫成2乘2(2 x 2)的複數厄米矩陣。 自旋投影算符S_z意義上代表了沿著z\,方向對自旋做的測量: 1&0\\ 0&-1 \end S_z算符有兩個本徵值—— \pm \frac ,有各自對應的本徵向量: 其構成描述自旋之希爾伯特空間的完整基底,即自旋的態可用這兩個態的線性組合來代表。這兩個態方便上稱之為「自旋向上」(spin up)與「自旋向下」(spin down)。 自旋算符S有些特質和角動量算符L相同,但其他特質則不相同。 可為自旋½物體建構升降算符;其遵守和其他角動量算符相同的對易關係(交換關係)。 自旋投影算符的旋轉的兩個本徵值與前面相同(相應於測量的可能結果),但本徵向量則不同——為向量自旋算符 \mathbf \cdot \hat ;其中n\,是一個順沿投影方向的單位向量,而 這些\sigma\,為包立矩陣或稱包立旋量。.
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正電子
正电子(又称陽電子、反電子、正子,Positron),是電子的反粒子,即電子的對應反物質。它带有+1单位电荷,+1.6×10-19C,自旋为1/2,质量与电子相同,皆为9.10×10-31kg。 正电子与电子碰撞时会产生湮灭现象,这一过程遵守电荷守恒、能量守恒、动量守恒和角动量守恒。在高能情况下,湮灭会生成其他基本粒子。在低能情况下,正负电子湮灭主要生成两个或三个光子(有时也会生成更多光子)。另外,电子和正电子在湮灭之前有时会形成亚稳定的束缚态,即电子偶素。根据电子和正电子的不同自旋状态,电子偶素分为单态(1S0,总自旋为0)和三重态(3S1,总自旋为1)。在真空中,单态电子偶素的半衰期为125ps。三重态电子偶素的半衰期为142ns。 当能量超过1.02兆电子伏特的光子经过原子核附近时(成對產生),或者在放射性元素的正β衰变中(通過弱相互作用),都有可能产生正电子。 1930年英国物理学家保罗·狄拉克从理论上预言了正电子的存在,1932年美国物理学家卡尔·戴维·安德森在宇宙射线中发现了正电子。.
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泡利矩陣
在數學和數學物理中,包立矩陣是一組三個2×2的么正厄米複矩陣,一般都以希臘字母σ來表示,但有時當他們在和同位旋的對稱性做連結時,會被寫成τ。他們在包立表像(σz表像)可以寫成: \end 這些矩陣是以物理學家沃爾夫岡·包立命名的。在量子力學中,它們出現在包立方程式中描述磁場和自旋之間交互作用的一項。所有的包立矩陣都是厄米矩陣,它們和單位矩陣(有時候又被稱為為第零號包立矩陣),的線性張成為2×2厄米矩陣的向量空間。 從量子力學的角度來看,哈密頓矩陣(算符)代表可觀測的物理量,因此,σk, k.
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本征值
#重定向 特征值和特征向量.
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旋量
在數學幾何學與物理中,旋量是複向量空間中的的元素。旋量乃自旋群的表象,類似於歐幾里得空間中的向量以及更廣義的張量,當歐幾里得空間進行無限小旋轉時,旋量做相應的線性轉換。當如此一系列這樣的小旋轉組合成一定量的旋轉時,這些旋量轉換的次序會造成不同的組合旋轉結果,與向量或張量的情形不同。當空間從0°開始,旋轉了完整的一圈(360°),旋量發生了正負號變號(見圖),這個特徵即是旋量最大的特點。在一給定維度下,需要旋量才能完整地描述旋轉,如此引入了額外數量的維度。 在閔考斯基空間的情形,也可以定義出相似的旋量,其中狹義相對論的勞侖茲轉換扮演旋轉的角色。旋量最先是由埃利·嘉當於1913年引入幾何學。Quote from Elie Cartan: The Theory of Spinors, Hermann, Paris, 1966, first sentence of the Introduction section of the beginning of the book (before the page numbers start): "Spinors were first used under that name, by physicists, in the field of Quantum Mechanics.
上面的列表回答下列问题
- 什么狄拉克方程式和自旋的共同点。
- 什么是狄拉克方程式和自旋之间的相似性
狄拉克方程式和自旋之间的比较
狄拉克方程式有38个关系,而自旋有87个。由于它们的共同之处9,杰卡德指数为7.20% = 9 / (38 + 87)。
参考
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