Evaluación de la matriz σμνFμν=iα⋅E+Σ⋅BσμνFμν=iα⋅E+Σ⋅B\sigma^{\mu\nu}F_{\mu\nu}=i\alpha \cdot E+\Sigma\cdot B, dependiente del espín término en la ecuación cuadrática de Dirac

Derivo la forma cuadrática de la ecuación de Dirac de la siguiente manera

{ [ i ∂̸ mi A ] 2 metro 2 } ψ = { ( i mi A ) 2 + 1 2 i σ m v F m v metro 2 } ψ = 0
Y necesito encontrar la forma del término dependiente del espín para obtener la expresión final
gramo mi 2 σ m v 2 F m v = gramo mi 2 ( i α mi + Σ B )
Pero no entiendo esta expresión.

Estoy usando la representación de Dirac con estas cantidades.

α = ( 0 σ σ 0 )           Σ = ( σ 0 0 σ )
Dónde σ = ( σ X , σ y , σ z ) es el vector matriz de Pauli.

Construí el tensor electromagnético término por término, usando la definición F m v = m A v v A m con el tensor métrico gramo m v = diagnóstico ( + 1 , 1 , 1 , 1 ) y obtengo

F m v = ( 0 mi X mi y mi z mi X 0 B z B y mi y B z 0 B X mi z B y B X 0 )

evalúo el σ m v matriz a partir de su definición en términos de matrices gamma σ m v = i 2 [ γ m , γ v ]

σ 00 = i 2 [ γ 0 , γ 0 ] = 0
σ 0 i = i 2 [ γ 0 , γ i ] = i 2 [ γ 0 , γ 0 α i ] = i 2 [ α i γ 0 α i γ 0 ] = i 2 2 α i = i α i
σ i j = i 2 [ γ i , γ j ] = [ γ 0 α i , γ 0 α j ] = i 2 γ 0 ( α i γ 0 α j α j γ 0 α i ) = i 2 ( [ σ i , σ j ] 0 0 [ σ i , σ j ] ) = ϵ i j k ( σ k 0 0 σ k ) = ϵ i j k Σ k
Y los términos restantes siguen la propiedad de antisimetría. σ m v = σ v m

σ m v = ( 0 2 α X 2 α y 2 α z 2 α X 0 Σ z Σ y 2 α X Σ z 0 Σ X 2 α X Σ y Σ X 0 )

Ahora, mis preguntas son:

"¿Por qué estos cálculos no dan el resultado correcto?"

"¿Qué debo hacer para obtener el resultado correcto? ¿Qué me estoy perdiendo?"

σ m v 2 F m v = ( i α mi + σ B )

Respuestas (1)

No explicaste del todo cómo no lograste obtener el resultado objetivo. No me gustaría estropear la diversión de captar los factores y signos involucrados, por lo que me ocuparé estrictamente de las proporcionalidades significativas.

σ m v F m v = σ 0 i F 0 i + σ i 0 F i 0 + σ i j F i j = 2 σ 0 i F 0 i + σ i j F i j .

Ahora,

σ 0 i F 0 i α i mi i ,
y
σ i j F i j ϵ i j k Σ k     ϵ i j metro B metro = 2 Σ k B k ,
en virtud de la identidad de contracción Levi-Civita de 2 índices .

Proceda a corregir las normalizaciones numéricas, si es necesario, suponiendo campos EM constantes especiales dispersos.