Journal of Modern Physics

Volume 6, Issue 3 (February 2015)

ISSN Print: 2153-1196   ISSN Online: 2153-120X

Google-based Impact Factor: 0.86  Citations  h5-index & Ranking

A Modified Method for Deriving Self-Conjugate Dirac Hamiltonians in Arbitrary Gravitational Fields and Its Application to Centrally and Axially Symmetric Gravitational Fields

HTML  Download Download as PDF (Size: 462KB)  PP. 303-326  
DOI: 10.4236/jmp.2015.63034    3,697 Downloads   4,351 Views  Citations

ABSTRACT

We have proposed previously a method for constructing self-conjugate Hamiltonians Hh in the h-representation with a flat scalar product to describe the dynamics of Dirac particles in arbitrary gravitational fields. In this paper, we prove that, for block-diagonal metrics, the Hamiltonians Hh can be obtained, in particular, using “reduced” parts of Dirac Hamiltonians, i.e. expressions for Dirac Hamiltonians derived using tetrad vectors in the Schwinger gauge without or with a few summands with bispinor connectivities. Based on these results, we propose a modified method for constructing Hamiltonians in the h-representation with a significantly smaller amount of required calculations. Using this method, here we for the first time find self-conjugate Hamiltonians for a number of metrics, including the Kerr metric in the Boyer-Lindquist coordinates, the Eddington-Finkelstein, Finkelstein-Lemaitre, Kruskal, Clifford torus metrics and for non-stationary metrics of open and spatially flat Friedmann models.

Share and Cite:

Gorbatenko, M. and Neznamov, V. (2015) A Modified Method for Deriving Self-Conjugate Dirac Hamiltonians in Arbitrary Gravitational Fields and Its Application to Centrally and Axially Symmetric Gravitational Fields. Journal of Modern Physics, 6, 303-326. doi: 10.4236/jmp.2015.63034.

Cited by

[1] Quantum particles and the ergosphere of the Kerr metric
2020
[2] Стационарные решения уравнения второго порядка для фермионов во внешнем кулоновском поле
ЖЭТФ, 2019
[3] Квантово-механическая эквивалентность метрик центрально-симметричного гравитационного поля
2019
[4] Stationary Solutions of the Second-Order Equation for Fermions in Kerr–Newman Space-Time
2019
[5] Quantum mechanical equivalence of the metrics of a centrally symmetric gravitational field
2019
[6] Стационарные решения уравнения второго порядка для фермионов в пространстве-времени Керра–Ньюмена
2018
[7] Stationary solutions of second-order equations for point fermions in the Schwarzschild gravitational field
2018
[8] СТАЦИОНАРНЫЕ РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЯ ВТОРОГО ПОРЯДКА ДЛЯ ТОЧЕЧНЫХ ФЕРМИОНОВ В ГРАВИТАЦИОННОМ ПОЛЕ ШВАРЦШИЛЬДА
2018
[9] СТАЦИОНАРНЫЕ РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЯ ВТОРОГО ПОРЯДКА ДЛЯ ФЕРМИОНОВ В ПРОСТРАНСТВЕ-ВРЕМЕНИ РАЙССНЕРА–НОРДСТРЁМА
2018
[10] Analysis of Half-Spin Particle Motion in Kerr–Newman Field by Means of Effective Potentials in Second-Order Equations
Gravitation and Cosmology, 2018
[11] Уравнения второго порядка для фермионов в пространстве-времени Шварцшильда, Райсснера–Нордстрёма, Керра и Керра–Ньюмена
2018
[12] КОСМИЧЕСКАЯ ЦЕНЗУРА И СТАЦИОНАРНЫЕ СВЯЗАННЫЕ СОСТОЯНИЯ ЧАСТИЦ СО СПИНОМ ? В ПОЛЕ ГОЛОЙ СИНГУЛЯРНОСТИ РАЙССНЕРА–НОРДСТРЁМА
2018
[13] КОЛЛАПСАРЫ КЕРРА–НЬЮМЕНА С ФЕРМИОНАМИ В СТАЦИОНАРНЫХ СВЯЗАННЫХ СОСТОЯНИЯХ
2018
[14] УСЛОВИЯ КВАНТОВО-МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭКВИВАЛЕНТНОСТИ СТАТИЧЕСКИХ И СТАЦИОНАРНЫХ МЕТРИК ЦЕНТРАЛЬНО-СИММЕТРИЧНЫХ …
2018
[15] Стационарные связанные состояния фермионов в поле Райсснера–Нордстрёма
2017
[16] САМОСОПРЯЖЕННЫЕ УРАВНЕНИЯ ВТОРОГО ПОРЯДКА ДЛЯ ФЕРМИОНОВ В ГРАВИТАЦИОННЫХ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЯХ …
2017
[17] ОСОБЕННОСТИ ДВИЖЕНИЯ ЧАСТИЦ СО СПИНОМ ½ В АКСИАЛЬНО-СИММЕТРИЧНОМ ПОЛЕ КЕРРА–НЬЮМЕНА
2017
[18] ОСОБЕННОСТИ ДВИЖЕНИЯ ЧАСТИЦ СО СПИНОМ ½ В АКСИАЛЬНО-СИММЕТРИЧНОМ ПОЛЕ КЕРРА-НЬЮМЕНА
2017
[19] СТАЦИОНАРНЫЕ СВЯЗАННЫЕ СОСТОЯНИЯ ФЕРМИОНОВ В ПОЛЕ РАЙССНЕРА-НОРДСТРЁМА
2017
[20] Motion of half-spin particles in the axially symmetric field of naked singularities of static q-metric
2017
[21] Motion of spin-half particles in the axially symmetric field of naked singularities of the static q-metric
Gravitation and Cosmology, 2017
[22] ДВИЖЕНИЕ ЧАСТИЦ СО СПИНОМ ? В АКСИАЛЬНО-СИММЕТРИЧНОМ ПОЛЕ ГОЛЫХ СИНГУЛЯРНОСТЕЙ СТАТИЧЕСКОЙ q-МЕТРИКИ
2016
[23] Вырожденное стационарное связанное состояние частиц со спином ½ в поле Шварцшильда
2016
[24] НЕПРОНИЦАЕМЫЕ БАРЬЕРЫ ДЛЯ ЧАСТИЦ СО СПИНОМ ½ В ПОЛЕ РАЙССНЕРА-НОРДСТРЁМА
2016
[25] Some Aspects of Quantum Mechanics of Particle Motion in Static Centrally Symmetric Gravitational Fields
arXiv preprint arXiv:1504.00306, 2015
[26] НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ ДВИЖЕНИЯ ЧАСТИЦ В СТАТИЧЕСКИХ ЦЕНТРАЛЬНО-СИММЕТРИЧНЫХ ГРАВИТАЦИОННЫХ ПОЛЯХ
2015
[27] Математическое моделирование неоднородной релаксации в смеси нейтральных газов, состоящей из метана и аргона
2015
[28] НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ ДВИЖЕНИЯ ЧАСТИЦ В СТАТИЧЕСКИХ ЦЕНТРАЛЬНО–СИММЕТРИЧНЫХ ГРАВИТАЦИОННЫХ …
2015

Copyright © 2024 by authors and Scientific Research Publishing Inc.

Creative Commons License

This work and the related PDF file are licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.