論文の概要: Zitterbewegung of massless particles

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.05954v3
• Date: Sat, 11 Jun 2022 14:41:57 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-06 11:17:56.507409
• Title: Zitterbewegung of massless particles
• Title（参考訳）: 無質量粒子のzitterbewegung
• Authors: Alexander J. Silenko
• Abstract要約: 任意のスピンを持つ質量を持たない粒子のZitterbewegungは、様々な表現で分析される。 Zitterbewegung は Foldy-Wouthuysen を除いてあらゆる表現で行われる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 91.3755431537592
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Zitterbewegung of massless particles with an arbitrary spin is analyzed in various representations. Dynamics of the group velocity of a massless particle as a whole and of the corresponding radius vector is determined. This radius vector defines any fixed point of the envelope of the moving wave packet characterizing the particle and its group velocity differs from the group velocities of any points of the wavefront. We consider free massless scalar and Dirac particles, the photon, and massive and massless particles with an arbitrary spin and describe them in different representations. For particles with an arbitrary spin, the generalized Feshbach-Villars representation and the Foldy-Wouthuysen one are used. Zitterbewegung takes place in any representation except for the Foldy-Wouthuysen one. Formulas describing the motion of a "trembling" free particle are the same in any representation. In the Foldy-Wouthuysen representation, the operators of the velocity and momentum of a free particle are proportional and Zitterbewegung does not take place. Since the radius vector (position) and velocity operators are the quantum-mechanical counterparts of the classical position and velocity just in the Foldy-Wouthuysen representation, Zitterbewegung is not observable. The same conclusion has been previously made for free massive particles. For relativistic massive particles with spins 0, 1/2, 1 and massless particles with spins 0, 1/2 in arbitrarily strong electromagnetic fields, independent of the external fields Zitterbewegung does not appear in the Foldy-Wouthuysen representation either. This conclusion is made for leading terms in the Hamiltonian proportional to the zero and first powers of the Planck constant and for such terms proportional to $\hbar^2$ which describe contact interactions.
• Abstract（参考訳）: 任意のスピンを持つ無質量粒子のzitterbewegungは様々な表現で解析される。 質量のない粒子の全体および対応する半径ベクトルの群速度のダイナミクスを決定する。 この半径ベクトルは、粒子を特徴づける移動波パケットのエンベロープの任意の不動点を定義し、その群速度は波面の任意の点の群速度とは異なる。 我々は自由質量スカラー粒子とディラック粒子、光子、および任意のスピンを持つ質量のない粒子について検討し、異なる表現で記述する。 任意のスピンを持つ粒子に対しては、一般化されたフェシュバッハ・ヴィラーズ表現とFoldy-Wouthuysen表現が用いられる。 Zitterbewegung は Foldy-Wouthuysen を除いてあらゆる表現で行われる。 振動」自由粒子の運動を記述する公式は、任意の表現において同じである。 Foldy-Wouthuysen表現では、自由粒子の速度と運動量の作用素は比例し、Zitterbewegung は起こらない。 半径ベクトル(配置)と速度作用素は、フォルディ=ヴーフイゼン表現の直前の古典的な位置と速度の量子力学的な対物であるため、ジッテルベーグングングは観測不可能である。 以前も同様の結論が自由質量粒子に対してなされていた。 スピン 0, 1/2, 1 を持つ相対論的質量粒子とスピン 0, 1/2 の質量のない粒子に対して、外部磁場 zitterbewegung は折りたたみ式にも現れない。 この結論は、プランク定数の零と第一のパワーに比例するハミルトン項の先頭項と、接触相互作用を記述する$\hbar^2$に比例してなされる。

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