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狄拉克矩陣(Dirac matrices)是在泡利矩陣的基礎上引入的,是英國理論物理學家、量子力學的奠基者之一的保羅·狄拉克提出來的。狄拉克矩陣是從狄拉克方程中演變出來的。
概念
狄拉克方程可以寫成,其中 稱為狄拉克矩陣, ;
這四個矩陣都是四行撕裂矩陣,一般所取的形式如
這些矩陣都是厄米特矩陣,并且滿足如下對易關系:
或寫成
其中
狄拉克矩陣 和費米子場算符 可以組成矢量和張量,經常出現在相互作用拉氏函數密度中。
基本原理
自由電子的哈密頓為,按相對論的動量能量關系,有。把等式兩邊展開,得:
比較上式兩邊 和 的系數,得到應滿足的條件為
由于,可得的本征值等于;而由 及,可得:
故,同理,有
可見的性質表示無跡。
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