معادله دیراک: تفاوت میان نسخه‌ها

محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
Rezabot (بحث | مشارکت‌ها)
جز ربات: حذف میان‌ویکی موجود در ویکی‌داده: ۲۹ میان‌ویکی
بدون خلاصۀ ویرایش
خط ۱:
'''معادله دیراک'''، معادله‌ای است در [[مکانیک کوانتومی]] و تعمیم‌یافتهتعمیم‌یافتهٔ [[معادله شرودینگر]] برای محاسبه تابع موجی ذرّات، با این تفاوت که این معادله [[نسبیت خاص|نظریه نسبیت خاص]] را نیزدرنیز در نظر می‌گیرد. این معادله توسط فیزیکدان [[بریتانیا|بریتانیایی]] [[پل دیراک]] پدید آمد که خود دیراک این معادله را بر مبنای [[معادله کلاین-گوردون]] گسترش داد.
 
== مقدمه ==
خط ۷:
<math>[-\frac{\hbar^2}{2m} \nabla^2+V]\psi=i\hbar \frac{\partial}{\partial t}\psi</math>
 
این معادله بر پایه فرضیات غیر نسبیتی بدست آمده است. وابستگی به زمان در این معادله به صورت خطی است در حالی که وابستگی به مکان در آن به صورت غیر خطی می‌باشد. این معادله نسبت به [[تبدیلات گالیله]] ناورداست اما نسبت به [[تبدیلات لورنتز]] [[ناوردا]] باقی نمی‌ماند. علاوه براین معادلهمعادلهٔ شرودینگر نمی تواند [[اسپین]] ذرات را پیش بینی کند و اسپین باید به صورت دستی در جوابهای آن وارد شود. این دلایل ما را بر آن می‌دارد که به دنبال معادله ای باشیم که این نقایص را نداشته باشند. زیرا در فیزیک با مواردی روبرو می‌شویم که در نظر گرفتن تصحیحات نسبیتی گریز ناپذیر می‌گردد. معادله ای که باید بدنبال آن باشیم باید نسبت به تبدیلات لورنتز که تبدیلاتی فراگیرتر و عامتر نسبت به تبدیلات گالیله هستند ناوردا باشد.
 
== معادله دیراک ==
 
در پی یافتن معادله ای که نرم مثبت داشته باشد و هامیلتونی ظاهر شده در معادله موج هرمیتی باشد به معادله دیراک دست می یابیم که نسبت به مکان و زمان، هر دو، مرتبه یک می باشدمی‌باشد.
 
معادله دیراک، تابع موجی ذرّات با [[اسپین]] نیمه یعنی [[فرمیون‌ها]] را (مانند [[الکترون|الکترون‌ها]]) توجیه می‌کند، در حالی که [[معادله کلاین-گوردون]] برای ذرّات با اسپین صفر (مانند بعضی [[مزون‌ها]]) در نظر گرفته می‌شود. دیراک همچنین توانست با معادله‌اش، موجودیت [[ضدماده]] به خصوص [[پوزیترون]] را سه سال قبل از کشف آنها توسط آزمایش نشان دهد. معادلهمعادلهٔ دیراک در صورتی که هیچ نیروی خارجی وجود نداشته باشد به صورت زیر نوشته می‌شود:
<center>
<math>\left( i \gamma ^\mu \partial _\mu - \frac{mc}{\hbar}\right) \psi = \left( i \partial\!\!\!/ - \frac{mc}{\hbar} \right) \psi = 0</math>