"클라인-고든 방정식"의 두 판 사이의 차이

수학노트
둘러보기로 가기 검색하러 가기
11번째 줄: 11번째 줄:
 
* [[슈뢰딩거 방정식]] 의 상대론적 일반화의 시도로부터 얻어짐
 
* [[슈뢰딩거 방정식]] 의 상대론적 일반화의 시도로부터 얻어짐
 
*  스핀-0 입자의 스칼라 장에 대한 방정식<br>
 
*  스핀-0 입자의 스칼라 장에 대한 방정식<br>
** real 0
+
** real 
** complex
+
** complex  - charged spin zero particles
 
* 특수 상대성 이론의 관계식 <math>E^2=p^2+m^2</math> 로부터 얻을 수 있다
 
* 특수 상대성 이론의 관계식 <math>E^2=p^2+m^2</math> 로부터 얻을 수 있다
 
* <math>\Box + m^2=\frac{\partial^2}{\partial t^2 } - \nabla^2 +m^2</math>
 
* <math>\Box + m^2=\frac{\partial^2}{\partial t^2 } - \nabla^2 +m^2</math>
44번째 줄: 44번째 줄:
  
 
* wave number k 에 대하여, <math>E=k_0=\omega_k</math>, <math>\vec{p}=\vec{k}</math> 로 두자
 
* wave number k 에 대하여, <math>E=k_0=\omega_k</math>, <math>\vec{p}=\vec{k}</math> 로 두자
*  real 스칼라 장에 대한 클라인-고든 방정식의 일반적인 푸리에 급수해는 다음과 같이 주어진다<br><math>\varphi(x)=\int\frac{d^3 k}{(2\pi)^{3/2}\sqrt{2\omega_{k}}}[a(\vec{k})e^{-i (\omega_{k}x^{0}-\vec{k}\cdot \vec{x})}+a^{\dagger}(\vec{k})e^{i (\omega_{k}x^{0}-\vec{k}\cdot \vec{x})}]</math><br>
+
*  real 스칼라 장에 대한 클라인-고든 방정식의 일반적인 푸리에 급수해는 다음과 같이 주어진다<br><math>\varphi(x)=\int\frac{d^3 \vec{k}}{(2\pi)^{3/2}\sqrt{2\omega_{k}}}[a(\vec{k})e^{-i (\omega_{k}x^{0}-\vec{k}\cdot \vec{x})}+a^{\dagger}(\vec{k})e^{i (\omega_{k}x^{0}-\vec{k}\cdot \vec{x})}]</math><br>
*  conjugate momentum<br><math>\pi(x)=\partial_{0}\varphi(x)=-i\int\frac{d^3 k}{(2\pi)^{3/2}}\sqrt{\frac{\omega_{k}}{2}}}[a(\vec{k})e^{-i (\omega_{k}x^{0}-\vec{k}\cdot \vec{x})}-a^{\dagger}(\vec{k})e^{i (\omega_{k}x^{0}-\vec{k}\cdot \vec{x})}]</math><br>
+
*  conjugate momentum<br><math>\pi(x)=\frac{\partial \mathcal{L}}{\partial ( \partial_{0} \varphi )} \right) = \frac{\partial \varphi}{\partial t} </math><br><math>\pi(x)=\partial_{0}\varphi(x)=-i\int\frac{d^3 k}{(2\pi)^{3/2}}\sqrt{\frac{\omega_{k}}{2}}}[a(\vec{k})e^{-i (\omega_{k}x^{0}-\vec{k}\cdot \vec{x})}-a^{\dagger}(\vec{k})e^{i (\omega_{k}x^{0}-\vec{k}\cdot \vec{x})}]</math><br>
  
 
 
 
 

2012년 7월 11일 (수) 19:17 판

이 항목의 수학노트 원문주소

 

 

개요
  • 슈뢰딩거 방정식 의 상대론적 일반화의 시도로부터 얻어짐
  • 스핀-0 입자의 스칼라 장에 대한 방정식
    • real 
    • complex  - charged spin zero particles
  • 특수 상대성 이론의 관계식 \(E^2=p^2+m^2\) 로부터 얻을 수 있다
  • \(\Box + m^2=\frac{\partial^2}{\partial t^2 } - \nabla^2 +m^2\)
  • \((\Box + m^2) \varphi = 0\)
    • \((\Box + m^2) \varphi =\varphi_{tt}-\varphi_{xx}+m^2\varphi=0\)
    • \((\Box + m^2) \varphi =\varphi_{tt}-\varphi_{xx}-\varphi_{yy}-\varphi_{zz}+m^2\varphi=0\)

 

 

오일러-라그랑지 방정식
  • 라그랑지안 \(\mathcal{L}(\varphi) = \frac{1}{2}\{(\partial_{\mu}\varphi)^2 - m^2\varphi^2\}\)  에 대하여 오일러-라그랑지 방정식
    \(\partial_\mu \left( \frac{\partial \mathcal{L}}{\partial ( \partial_\mu \varphi )} \right) - \frac{\partial \mathcal{L}}{\partial \varphi} = 0\)   을 적용하여 얻어진다

 

 

free particle solution
  • \(\varphi(t,\vec{x})=Ae^{-i(E t-\vec{p}\cdot \vec{x})}\) 이 해가 되려면 \(E^2=m^2+\vec{P}^2\) 을 만족해야 한다

 

 

 

푸리에 급수해
  • wave number k 에 대하여, \(E=k_0=\omega_k\), \(\vec{p}=\vec{k}\) 로 두자
  • real 스칼라 장에 대한 클라인-고든 방정식의 일반적인 푸리에 급수해는 다음과 같이 주어진다
    \(\varphi(x)=\int\frac{d^3 \vec{k}}{(2\pi)^{3/2}\sqrt{2\omega_{k}}}[a(\vec{k})e^{-i (\omega_{k}x^{0}-\vec{k}\cdot \vec{x})}+a^{\dagger}(\vec{k})e^{i (\omega_{k}x^{0}-\vec{k}\cdot \vec{x})}]\)
  • conjugate momentum
    \(\pi(x)=\frac{\partial \mathcal{L}}{\partial ( \partial_{0} \varphi )} \right) = \frac{\partial \varphi}{\partial t} \)
    \(\pi(x)=\partial_{0}\varphi(x)=-i\int\frac{d^3 k}{(2\pi)^{3/2}}\sqrt{\frac{\omega_{k}}{2}}}[a(\vec{k})e^{-i (\omega_{k}x^{0}-\vec{k}\cdot \vec{x})}-a^{\dagger}(\vec{k})e^{i (\omega_{k}x^{0}-\vec{k}\cdot \vec{x})}]\)

 

 

양자화
  • equal time commutation relations
  • \([\hat \varphi(x),\hat{\pi}(y)] =i\delta(\vec{x}-\vec{y})\)
  • \([\hat \varphi(x),\hat{\varphi}(y)] =0\)
  • \([\hat \pi(x),\hat{\pi}(y)] =0\)

 

 

 

역사
  • 클라인-고든 방정식의 해를 양자역학에서의 상대론적 파동함수로 해석할 때의 두 가지 문제점
    • negative energy states 의 존재
    • negative probability density
  • 파동함수가 아닌 장 방정식으로 해석할 때 문제점이 사라진다
  • http://www.google.com/search?hl=en&tbs=tl:1&q=
  • 수학사연표

 

 

메모

 

 

관련된 항목들

 

 

수학용어번역

 

 

 

사전 형태의 자료

 

 

리뷰논문, 에세이, 강의노트

 

 

 

관련논문

 

 

관련도서