Как получить уравнение Дирака из уравнения Шредингера и специальной теории относительности?

Я читаю страницу Википедии для уравнения Дирака :

Уравнение Дирака внешне похоже на уравнение Шредингера для свободной массивной частицы:

А) 2 2 м 2 ф "=" я т ф .

Левая сторона представляет собой квадрат оператора импульса, деленный на удвоенную массу, которая представляет собой нерелятивистскую кинетическую энергию. Поскольку теория относительности рассматривает пространство и время как единое целое, релятивистское обобщение этого уравнения требует, чтобы производные по пространству и времени входили симметрично, как это происходит в уравнениях Максвелла, управляющих поведением света — уравнения должны быть дифференциально одного порядка в пространство и время. В теории относительности импульс и энергия являются пространственной и временной частями пространственно-временного вектора, 4-импульса, и связаны релятивистски инвариантным соотношением

Б) Е 2 с 2 п 2 "=" м 2 с 2

что говорит о том, что длина этого вектора пропорциональна массе покоя m. Подставив операторные эквиваленты энергии и импульса из теории Шредингера, получим уравнение, описывающее распространение волн, построенных из релятивистски инвариантных объектов:

С) ( 2 1 с 2 2 т 2 ) ф "=" м 2 с 2 2 ф

Я не уверен, как уравнения A и B приводят к уравнению C. Кажется, что это связано с подстановкой значения специальной теории относительности в операторы квантовой механики, но я просто не могу получить результат...

Сам Дирак рассказывает о том, как он вывел большинство своих идей в этом замечательном видео-лекции, которое он сделал в 1973 году. Немного шатко, но очень информативно на фоне его идей. youtube.com/…
Связано: physics.stackexchange.com/q/10837/2451 и ссылки в нем.

Ответы (1)

Во-первых, C) это не уравнение Дирака, это уравнение Клейна-Гордона

Теперь к вашему основному вопросу. А) следует из классического уравнения для свободной массивной частицы:

п 2 2 м "=" Е

сделав оператор (работающий над ф ) замены:

п 2 2 2

Е я т

C) исходит из B), далее признавая, что:

Е 2 2 2 т 2