論文の概要: Expectation Pauli-Lubanski vector and intrinsic angular momentum of relativistic wavepackets

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.01932v1
• Date: Sun, 03 May 2026 15:29:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-05 20:33:50.002652
• Title: Expectation Pauli-Lubanski vector and intrinsic angular momentum of relativistic wavepackets
• Title（参考訳）: 相対論的波束のパウリ・ルバンスキーベクトルと固有角運動量への期待
• Authors: Konstantin Y. Bliokh,
• Abstract要約: 非相対論的力学では、空間分布系の角運動量(AM)は内在的および外在的寄与に分解することができる。 相対論的量子力学において、内在的なAMは一般にスピンと結びついており、これはパウリ・ルバンスキー四ベクトルを用いて記述することができる。 両アプローチの主な特徴を組み合わせた統一形式主義を開発する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In non-relativistic mechanics, the total (orbital) angular momentum (AM) of a spatially-distributed system can be decomposed into intrinsic and extrinsic contributions. In relativistic quantum mechanics, intrinsic AM is typically associated with spin, which can be described using the Pauli-Lubanski four-vector. Here, we develop a unified formalism that combines the main features of both approaches and describes the intrinsic AM of a relativistic wavepacket, including both spin and orbital contributions. Our approach is based on the "expectation Pauli-Lubanski vector" constructed from the expectation values of the wavepacket's momentum and AM. Equivalently, it defines the intrinsic AM relative to the wavepacket's energy centroid. In contrast to the conventional Pauli-Lubanski formalism, the zero-mass singularity does not occur for the expectation Pauli-Lubanski vector. Consequently, the intrinsic AM of a wavepacket may have an arbitrary orientation with respect to its momentum, even for massless particles. We illustrate the general theory with a number of examples of relativistic wave beams and packets carrying spin and orbital AM.
• Abstract（参考訳）: 非相対論的力学では、空間分布系の全(軌道)角運動量(AM)は内在的および外在的寄与に分解することができる。 相対論的量子力学において、内在的なAMは一般にスピンと結びついており、これはパウリ・ルバンスキー四ベクトルを用いて記述することができる。 本稿では,両手法の主な特徴を組み合わせた統一形式論を開発し,スピンおよび軌道の寄与を含む相対論的ウェーブパケットの内在的AMを記述する。 我々のアプローチは、ウェーブパレットの運動量とAMの期待値から構築された「探索パウリ・ルバンスキーベクトル」に基づいている。 同値であり、ウェーブパケットのエネルギーセントロイドに対する内在的なAMを定義する。 従来のパウリ・ルバンスキー形式主義とは対照的に、予想されるパウリ・ルバンスキーベクトルに対してゼロ質量特異性は生じない。 したがって、ウェーブパケットの固有AMは、質量のない粒子であっても、その運動量に対して任意の向きを持つ可能性がある。 スピンと軌道AMを運ぶ相対論的波動ビームとパケットの例をいくつか紹介する。

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