Entendiendo la ecuación de Dirac

Estoy leyendo un libro de física donde se presenta la ecuación de Dirac en la forma:

[ C α ( pag + mi A C ) mi ϕ + β metro C 2 ] Ψ = i Ψ t
dónde
α k = [ 0 2 σ k σ k 0 2 ] , β = [ I 2 0 2 0 2 I 2 ] .
Luego, el autor quiere mostrar las soluciones para un campo magnético constante, con ϕ 0 . Luego escribe:
[ metro C 2 C σ π C σ π metro C 2 ] [ ψ tu ψ yo ] = mi [ ψ tu ψ yo ]
Sin explicación en ninguna parte de lo que π es, sin embargo, puedo ver que debe estar conectado a pag . A continuación, establece la siguiente ecuación, sin explicar de dónde proviene:
(*) ( σ π ) 2 = π 2 + i σ π × π
Y no sé por qué estos términos son iguales. alguien puede explicar

  1. qué es π ¿exactamente?

  2. ¿De dónde viene el resultado en la ec. ( ) ¿viene de?

Indique el título del libro y el autor.
Es de Theoretical Foundations of Electron Spin Resonance de John Harriman.

Respuestas (1)

Creo que el autor quiere encontrar soluciones de la forma:

Ψ ( t ) = mi i 1 mi t ( ψ tu ψ yo )
Si inserta eso y luego sustituye los valores de β y α obtendrás,
( I 2 metro C 2 C k σ k ( pag k + mi A k C ) C k σ k ( pag k + mi A k C ) I 2 metro C 2 ) ( ψ tu ψ yo ) = mi ( ψ tu ψ yo )
Así que has obtenido el valor de π = ( pag + mi A C ) . En cuanto al origen de (*), es muy sencillo si conoce las identidades de la matriz de Pauli. En particular:
σ i σ j = 2 I d i j + i ε i j k σ k
aplicar eso a ( σ π ) 2 y recuerda que ( a × b ) k = ε i j k a i b j . Verás que obtienes (*)