ローレンツ変換と反ローレンツ変換

シュレーディンガー方程式


・S系

 -i1Ψ=P1Ψ

i0Ψ=P0Ψ

 

・記号

  tanhθ=β=V/c

  Ψ:波動関数

  ∂1=∂/∂x1

0=∂/∂x0

  P0=H/c

  P1:(x1方向)運動量

 

・ローレンツ変換式

  x’1coshθ・x1sinhθ・x0

’0coshθ・x0sinhθ・x1

 

1coshθ・P’1sinhθ・P’0

0coshθ・P’0sinhθ・P’1

 

 ∂1coshθ・∂’1sinhθ・∂’0

0coshθ・∂’0sinhθ・∂’1

 

・S

icoshθ・∂’1sinhθ・∂’0)Ψ=(coshθ・P’1sinhθ・P’0)Ψ -(A)

 icoshθ・∂’0sinhθ・∂’1)Ψ=(coshθ・P’0sinhθ・P’1)Ψ -(B)

 

(A)×coshθ-(B)×sinhθより、   -i’1Ψ=P’1Ψ

(A)×sinhθ-(B)×coshθより、     i’0Ψ=P’0Ψ

 

 

ハイゼンベルク方程式

・S系

idX1/dτ=(dX0/dτ)・[X1,P0

idX0/dτ=(dX1/dτ)・[X0,P1

 

 ∂X1/∂τ=0

 ∂X0/∂τ=dX0/dτ

 

・記号

dτ=dt/γ

V=dX1/dt

tanhθ=β=V/c

coshθ=(dX0/dτ)/c

sinhθ=(dX1/dτ)/c

0=H/c

1:(x1方向)運動量

[A,B]=AB-BA

[X0,P0]+[X1,P1]=0

 

・ローレンツ変換式

X’1coshθ・X1sinhθ・X0

X’0coshθ・X0sinhθ・X1

P’1coshθ・P1sinhθ・P0

P’0coshθ・P0sinhθ・P1

 

・S’系

i・dX’1/dτ=0=c・[X’1,P’0

dX’0/dτ=c=∂X’0/∂τ+(∂X’0/∂X1)・(dX1/dτ)

 

 i・dX’1/dτ=i(coshθ・(dX1/dτ)-sinhθ・(dX0/dτ))

 [X’1,P’0]=[coshθ・X1sinhθ・X0coshθ・P0sinhθ・P1

 

 ∂X’0/∂τ=(dX0/dτ)^2/c

 ∂X’0/∂X1=-(dX1/dτ)/c

 [X’0,P’1]=0

屈折率

S系  n       ∂μ=∂/∂xμ

系  n       ∂μ=∂/∂xμ

 

・ローレンツ変換

   (x’0/n^2(’1)^2 =(x0/n)^2(1)^2

 

    x’0/n =coshθ・(x0/n)-sinhθ・x1

    x’1   =coshθ・x1sinhθ・(x0/n)

 

    tanhθ=n・β   β=V/c

 

   S系   n^2・∂0^2 φ=∂1^2 φ

 

   S

        n・∂’0coshθ・n・∂0sinhθ・∂1

       ∂’1coshθ・∂1 sinhθ・n・∂0より

 

       n’^2・∂’0^2 -∂’1^2 ≡ n^2・∂0^2 -∂1^2

       n’^2・∂’0^2 φ=∂’1^2 φ

 

 

ローレンツ変換行列


 相対速度Vj(j=1-3

 βj=Vj/c

 |β|^2=Vj・Vj/c^2

 γ=1/√(1-|β|^2

 

j=γ・(xj-(Vj/c)・x0

’0=γ・(x0 -Vj・xj/c)

 

 1/x1=V2/x2=V3/x3

Vj・xj=|Vj|・|xj|

|Vj|=√(V12+V22+V32

|xj|=√(x12+x22+x32

 

 

j・x

=γ^2・(xj・xj-2・(Vj・xj/c)・x0+(Vj/c)^2(0)^2

 

’0・x’0

=γ^2・(x0・x0 -2・(Vj・xj/c)・x0 -(Vj・xj/c)^2

 

(Vj・xj/c)^2=(|Vj|^2・|xj|^2)/c^2

 

変換行列L(γ,β)=L(β)=L(β1,β2,β3

 

 L(β)

=γ×

(1  -β1   -β2   -β3 

 -β1    1  0   0

 -β2   0  1   0

 -β3   0  0   1)

 

ミンコフスキー計量テンソル[η]μν

 η00=1

 η0j=ηj0=0

 ηij=-δij   i,j1-3

 

転置記号:  ̄t

 

(ηL(β)) ̄t

=γ×

(1  +β1   +β2   +β3 

 -β1   -1  0   0

 -β2   0 -1   0

 -β3   0  0  -1)

 

 

(ηL(β)) ̄t L(β)

=γ^2×

(1-β^2  0      0      0

 0    β1^2-1  β1・β2   β1・β3

 0    β1・β2   β2^2-1  β2・β3

 0    β1・β3   β2・β3   β3^2-1)

 

X=Xμ=(X0,1,2,3

 

=L(β)X

(’)†=(ηL(β)X) ̄t

 

 

Let’s 計算!

 

(’)†X

=X ̄t(ηL(β)X) ̄t L(β)X

=X ̄t L(β)η L(β)X

=X†X

 

β1・β2・X1・X2=(β1・X2^2=(β2・X1^2

β2・β3・X2・X3=(β2・X3^2=(β3・X2^2

β3・β1・X3・X1=(β3・X1^2=(β1・X3^2

                                                                                                                以上

無名のヒト
ローレンツ変換と反ローレンツ変換
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