Geometric phase for Dirac Hamiltonian under gravitational fields in the non-relativistic regime
我们证明了在非时间依赖的引力场中，狄拉克粒子在非相对论极限中的几何相位的出现。这与最初描述的磁场中的几何相位相似。我们探讨了几何相位的克尔和史瓦西几何，这有显着的天体物理意义。然而，工作可以扩展到任何时空背景，包括时间相关的。在Kerr背景下，即在旋转黑洞周围，几何相位揭示了Aharonov-Bohm效应和Pancharatnam-Berry相位。然而，在史瓦西几何中，也就是在一个不旋转的黑洞周围，只有后者出现。我们希望我们的断言可以在强引力的情况下得到验证，如黑洞周围的时空，和地球周围的弱引力环境。
2021-06-28 gr-qc hep-th
Dirac particles in a gravitational shock wave
本文用Newman-Penrose方法计算了平面极化引力波脉冲Dirac方程的正能量动量本征态。然后，我们考虑狄拉克粒子的自旋极化在每个正交坐标方向之前的引力波脉冲的到来，并确定如何改变脉冲后，其离开。
2018-05-25 gr-qc
Gravitational Spin Hall Effect of Dirac Particle and the Weak Equivalence Principle
本文通过弯曲时空中的Foldy-Wouthuysen变换研究狄拉克波包在静态均匀引力场中的自旋-轨道耦合，预言了引力自旋霍尔效应，并指出该效应意味着弱等效原理对量子粒子被违反。
2023-10-26 gr-qc
On the gravitational moments of a Dirac particle
我们考虑黎曼-嘉当时空中狄拉克质量粒子的经典理论。我们表明，平移和洛伦兹引力矩，通过戈登型分解的正则能量动量和自旋电流，一贯耦合到扭转和曲率，如预期的。
2000-01-27 gr-qc
Gravitationally Coupled Dirac Equation for Antimatter
反物质与引力的耦合引起了普遍的兴趣，因为可以想象到与暗能量和宇宙学常数有关的宇宙学后果（“惊喜”）。在这里，我们重新推导引力耦合狄拉克方程，发现以前在[D. R.布里尔和J.A. Wheeler，Rev. Mod. Phys.，Vol.29，p.465（1957）]的仿射连接矩阵需要校正。我们还讨论了弯曲空间狄拉克方程从东海岸惯例到西海岸惯例的转换，以便将引力耦合狄拉克方程变成一种可以轻松与电磁耦合统一的形式，因为它通常用于现代粒子物理学计算。狄拉克方程将反粒子描述为负能态。我们发现了引力耦合狄拉克方程的对称性，它连接了史瓦西型一般时空度规的粒子和反粒子解，并意味着粒子和反粒子经历了与引力场相同的耦合，包括运动的所有相对论量子修正。我们的结果证明了量子力学与广义相对论的一致性，并暗示氢和反氢引力相互作用的一个可能的差异应直接归因于一个“第五力”（“精髓”）。
2013-07-07 gr-qc hep-ph hep-th
Physical Account of Weyl Anomaly from Dirac Sea
通过考虑Dirac海正则化负计数的形式玻色额外粒子，导出了二维时空中的Weyl反常，实际上计算了Dirac海在背景引力场中的能量动量张量的迹.它必须被正则化，因为否则狄拉克海是无底的，从而导致发散。新的正则化方法是在狄拉克海中加入各种质量物质，其中一些物质在狄拉克海中被计为负，正则化场的拉格朗日量中的质量项与背景引力场有关。
2012-06-27 gr-qc hep-th
Nonrelativistic Limit of the Dirac-Schwarzschild Hamiltonian: Gravitational Zitterbewegung and Gravitational Spin-Orbit Coupling
通过Foldy-Wouthuysen变换研究了引力耦合Dirac方程的非相对论极限。相对论修正项在引力zitterbewegung和引力自旋轨道耦合方面有直接和明显的物理解释。我们没有发现自旋矢量与引力的直接耦合，否则会违反宇称。我们最近在[Phys.Rev.A 87（2013）032101]中描述的粒子-反粒子对称性在通过Foldy-Wouthuysen变换获得的微扰校正水平上得到了验证。计算了电磁跃迁流的引力修正。
2013-08-22 gr-qc hep-ph hep-th
Brane Gravitational Extension of Dirac's "Extensible Model of the Electron"
本文对狄拉克的“可扩展电子模型”作了引力推广。Dirac泡被看作是一个三维带电膜，动态地嵌入一个四维$Z_{2}$对称的Reissner-Nordstrom体中.对我们的分析至关重要的是狄拉克的膜变分公式的引力扩展;它的主要作用是诱导一个新的几何起源的贡献膜上的能量动量张量。反过来，控制气泡演化的有效势表现出全局最小值，使得气泡的大小即使在质量接近零的极限也保持有限（普朗克尺度）。这样，无需微调，就可以避免所谓的“电子的经典半径”问题。
2009-10-13 gr-qc
Conformal Anomalies and the Gravitational Effective Action: The $TJJ$ Correlator for a Dirac Fermion
我们计算在线性化重力的所有贡献的引力有效作用由于一个虚拟狄拉克费米子，有关的共形异常。在微扰理论中，这需要识别规范-规范-引力子顶点脱离质量壳，涉及能量-动量张量和两个矢量流的关联函数器（$TJJ$），它负责产生对引力共形异常的规范贡献。我们也提出了反常的有效作用量在反质量的费米子在欧拉-海森堡的情况下。
2010-02-03 gr-qc hep-ph hep-th
Maximal symmetry and mass generation of Dirac fermions and gravitational gauge field theory in six-dimensional spacetime
四维时空中的相对论性狄拉克方程揭示了时空维度与费米子旋量自由度之间的相干关系。一个无质量的狄拉克费米子产生新的对称性对应的手征自旋和电荷自旋以及共形标度变换。引入内禀W宇称后，无质量的狄拉克费米子可以看作是六维时空中的Majorana型或Weyl型旋量，反映了手征自旋的内禀量子数.在具有极大对称性的六维时空中得到了广义Dirac方程。基于文献\cite{YLWU}提出的引力量子场论框架，在规范不变性和坐标无关性假设下，我们得到了六维时空中无质量Dirac费米子的最大对称引力规范场理论.这种理论是由局域自旋规范对称性SP（1，5）和整体庞加莱对称性P（1，5）= SO（1，5）$\ltimes P^{1,5} $以及电荷自旋规范对称性SU（2）所支配的。这个理论导致了双电荷玻色子的预言。引入标量场和共形标度规范场来保持整体和局部共形标度对称性。本文导出了六维时空中无质量狄拉克费米子的广义引力狄拉克方程。在考虑引力效应的情况下，利用守恒流得到了规范场的运动方程。规范型引力场作为Goldstone玻色子的动力学被证明是由一个守恒的能量-动量张量，其对称部分提供了一个广义的爱因斯坦引力方程。提出了狄拉克费米子质量产生的另一种几何对称破缺机制。
2017-08-31 gr-qc hep-ph hep-th
Hermitian Dirac Hamiltonian in time dependent gravitational field
通过一个简单的论证表明，只要背景度规与时间相关，相对论性量子力学中产生狄拉克波函数时间演化的汉密尔顿算子相对于协变定义的内积来说不是埃尔米特的。另一种，厄米，哈密顿量被发现，并显示直接相关的正则场哈密顿量中使用的量子场论。
2006-05-05 gr-qc
Creation of Dirac Particles in the Presence of a Constant Electric Field in an Anisotropic Bianchi I Universe
本文计算了在恒定电场作用下，由宇宙学各向异性Bianchi I宇宙产生的Dirac粒子的密度。我们表明，粒子分布成为热时，忽略了电的相互作用。
2002-11-01 gr-qc hep-th
Stationary Bound States of Dirac Particles in Collapsar Fields
在Schwarzschild引力场中，利用自共轭哈密顿量，在引力耦合常数较小时，得到了自旋为1/2的基本粒子的定态束缚态，这些束缚态不随时间衰减.为了得到离散的能谱，我们引入了一个边界条件，使得“事件视界“上的狄拉克粒子的方位流密度为零。这些结果可能会导致重新审视标准宇宙学模型中有关宇宙演化和双星与周围物质相互作用的一些概念。
2013-06-30 gr-qc hep-th
Non-Relativistic Limit of Dirac Equations in Gravitational Field and Quantum Effects of Gravity
基于电磁相互作用和引力相互作用的统一理论，研究了带电Dirac粒子在引力场中运动方程的非相对论极限.从这个非相对论性极限得到的薛定谔方程可以看出，经典牛顿引力势是薛定谔方程中引力势的一部分，它可以解释COW实验中发现的引力相位效应。由于这种牛顿引力势，量子粒子在地球的引力场中可以形成引力束缚的量子化态，这在实验中已经被发现。本文讨论了与引力相互作用有关的三种不同的相位效应，这些相位效应在某些天体物理过程中是可以观测到的。此外，引力磁场与量子自旋之间存在直接耦合，这种耦合产生的辐射可以直接确定恒星表面的引力磁场。
2005-04-23 gr-qc
Foldy-Wouthuysen transformation of the generalised Dirac Hamiltonian in a gravitational-wave background
Goncalves等人利用精确的Foldy-Wouthuysen变换，推导出了广义狄拉克哈密顿量在存在引力波时的非相对论极限。这就产生了一个有趣的概念，即即使在没有磁场的情况下，自旋进动也可能发生。我们认为，这种影响是不是物理的，因为它是一个规范变量项，这是一个有缺陷的应用程序的确切的Foldy-Wouthuysen变换的人工制品的结果。在本文中，我们推导出正确的非相对论极限的广义狄拉克哈密顿量在存在的引力波，使用精确和标准的Foldy-Wouthuysen变换。我们表明，这两个变换始终产生一个哈密顿量的所有条款规范不变。然而，不幸的是，我们也表明，这意味着新的自旋进动效应并不存在。
2015-09-05 gr-qc
Dirac Spinor in Bianchi-I Universe with Time Dependent Gravitational and Cosmological Constants
本文研究了非线性旋量场与Bianchi I（BI）引力场的自洽系统，该系统的引力常量（$G$）和宇宙学常数（$Λ$）随时间变化.对场函数和度量场函数的初始性态和渐近性态进行了深入的研究。给定$Λ= Λ_0/τ^2$，使用$τ= \sqrt{-g}$，已将$G$估计为$τ$的函数。阐明了理想流体在初始各向异性宇宙的膨胀和渐近各向同性过程中的作用。
2000-09-01 gr-qc
Semiclassical limit for Dirac particles interacting with a gravitational field
研究了自旋为1/2的粒子在弱静态引力场中的行为。狄拉克哈密顿量对角化的折叠Wouthuysen变换也提供了简单的形式的动量和自旋极化运营商。首次导出了动量和自旋运动的算符方程。分析了它们的半经典极限。偶极自旋重力耦合在以前发现的（另一个）哈密顿量不会导致任何可观察到的效果。建立了量子和经典分析之间的一般协议，相反，最近的几个索赔。导出了引力Stern-Gerlach力的表达式。螺旋度在引力场和相应加速坐标系中的演化是一致的，是等效原理的体现。
2005-02-27 astro-ph gr-qc hep-ph
On bound states of Dirac particles in gravitational fields
研究弯曲时空中中性狄拉克粒子在镜面上的量子运动。我们考虑不同的几何：Rindler，卡斯纳-陶布和史瓦西，并显示如何解决狄拉克方程使用几何方法。我们讨论，在第一个量化的框架，适当的边界条件的实施。这使我们考虑罗宾边界条件，给出了量子化的能量，存在的束缚态和临界高度的狄拉克粒子反弹，扩展了著名的结果建立从薛定谔方程。我们也允许一个非最小耦合到一个弱磁场。这个问题在Rindler时空中以解析的方式得到了解决。在其他情况下，我们计算的能量谱的第一相对论修正，展示的贡献所带来的几何和自旋。这些计算以两种不同的方式进行。一方面，使用相对论展开，另一方面，使用Foldy-Wouthuysen变换。与文献中有时声称的相反，正如预期的那样，这两种方法是一致的。最后，我们联系了GRANIT实验。相对论效应和超越等效原理的效应逃脱了这种实验的敏感性。然而，我们表明，弱磁场的影响可能会导致可观察到的现象。
2006-10-18 gr-qc hep-th
Quasinormal modes of a quantum-corrected Schwarzschild black hole: gravitational and Dirac perturbations
本文研究了考虑量子涨落的Schwarzschild黑洞的准正规模。引力和狄拉克微扰被认为是这种情况下。利用Regge-Wheeler规范和Dirac方程分别导出了引力场和Dirac场的微扰方程，并采用三阶WKB近似方法计算了准正规频率。结果表明，由于Schwarzschild黑洞背景中的量子涨落，当量子修正因子α增大时，黑洞的QNM衰减变慢，振荡变慢.
2016-04-04 astro-ph.CO gr-qc
Creation of scalar and Dirac particles in the presence of a time varying electric field in an anisotropic Bianchi I universe
本文计算了在时变电场作用下，由宇宙学各向异性Bianchi I型宇宙产生的标量粒子和Dirac粒子的密度。我们表明，粒子分布成为热时，忽略了电的相互作用。
2001-12-07 gr-qc hep-th
Tunnelling of scalar and Dirac particles from squashed charged rotating Kaluza-Klein black holes
研究了压缩带电旋转五维黑洞中标量粒子和狄拉克费米子的热辐射。为了获得黑洞的温度，我们使用隧道方法。在标量粒子的情况下，我们使用哈密顿-雅可比方程。为了考虑费米子的隧穿，研究了狄拉克方程。研究表明，在视界附近准经典极限下，标量粒子和费米子作用量的径向部分几乎相同，从而得到了两种情况下相同的温度表达式。
2014-10-08 gr-qc hep-th
Dirac Equation and Planck-Scale Quantities
这项工作调查在何种形式的数量与普朗克尺寸已经出现在共同的量子理论与局部洛伦兹对称性。由于普朗克长度或普朗克质量等普朗克量涉及普朗克常量h、光速c和牛顿引力常量G，因此牛顿引力势G中的相对论性狄拉克方程（h，c）可以看作是一个检验理论。对纯引力原子径向能量本征函数的幂级数的截断条件的估计，导出了量子数N，k和n = N + |k|的各种特殊情况下能量本征值E的精确项。事实证明，如果在质量为M的引力场中选择小于普朗克质量的测试质量m，则可以产生仅基于牛顿引力的有意义的原子模型。
2016-02-08 gr-qc hep-th quant-ph
Non-minimally coupled Dirac equation with torsion: Poincaré gauge theory of gravity with even and odd parity terms
在有挠率和曲率的引力的庞加莱规范理论的框架内，我们取一个与引力场非极小耦合的狄拉克场。我们研究了“弱”引力的子情形，即引力拉氏量仅线性地依赖于曲率，二次地依赖于挠率。我们包括曲率和挠率中奇宇称的所有部分。引力的第二场方程是通过改变洛仑兹联系导出的。我们用挠率求解它，并将第一引力场方程和狄拉克方程分解成爱因斯坦项和后黎曼项。
2012-03-15 gr-qc hep-th
Quantum gravitational collapse as a Dirac particle on the half-line
证明了广义相对论中薄球壳的量子动力学与半直线上的库仑-狄拉克方程是等价的。汉密尔顿算子具有一个单参数自伴扩展族，具有离散能谱$|E| < m$，以及$|E|>m$的连续散射状态，其中$m$是壳的静止质量，$E$是Arnowitt-Deser-Misner质量。对于足够大的$m$，基态能级是负的。这意味着经典的正能量不能在量子化中幸存下来。散射状态提供了奇异性避免的实现。我们推测这些结果的后果黑洞辐射。
2018-07-04 gr-qc hep-th quant-ph
Gravitational Landau Levels and the Chiral Anomaly
该研究通过产生引力朗道能级的背景时空分析无质量 Dirac 方程，发现谱流导致的显式粒子产生仅解释手征电荷反常的一小部分，其余源于谱不对称性的真空期望电荷。
2023-07-13 gr-qc hep-th
Equivalence and Hermiticity of Dirac Hamiltonians in the Kerr gravitational field
本文证明了Kerr场的Dirac哈密顿量与波函数的标量积平坦的自伴哈密顿量H_η在物理上是等价的。明确地定义了将Hamiltonian和波函数变换到具有平坦标积的η-表示的算子。如果Dirac方程的波函数在Kerr场中的定义域是由绕z轴的二维旋转曲面所限定，则在η-表示中的Dirac方程的哈密顿量和自伴哈密顿量是厄米算符，且标量积相等，（H，H φ）=（H，φ）。
2014-06-08 gr-qc
Canonical Reduction of Gravity: from General Covariance to Dirac Observables and post-Minkowskian Background-Independent Gravitational Waves
本文综述了在ADM能量支配时间演化的Christodoulou-Klainermann型时空中，度规引力和四重引力正则约化的研究现状。由于在这些时空中，在空间无穷远处存在一个渐近闵可夫斯基度规，因此可以在一个完全固定的（非调和的）3-正交规范中定义一个哈密顿线性化，而不需要引入背景度规。后闵可夫斯基背景无关的引力波作为线性化的Hamilton方程的解。
2004-01-20 gr-qc
Solution of the problem of uniqueness and hermiticity of hamiltonians for Dirac particles in gravitational fields
作者证明了自旋为1/2的粒子在静止引力场中的动力学可以用一种建立在伪厄米哈密顿形式基础上的方法来描述。证明过程包括对三种哈密顿量表达式的分析，这三种哈密顿量表达式是由Dirac方程导出的，描述了自旋为1/2的粒子在Kerr解的引力场中的动力学行为。哈密顿量对应于四分体矢量的不同选择，并且彼此不同。哈密顿量之间的差异证实了从许多研究中已知的结论，即从狄拉克方程导出的哈密顿量是不唯一的。将标准的伪厄米量子力学规则应用于这些哈密顿量中的每一个产生相同的厄米哈密顿量。由此产生的哈密顿量的本征值谱是相同的哈密顿量来自狄拉克方程与任何选定的系统的四矢量。对于自旋为1/2的粒子在静止引力场中的动力学描述，不仅可以使用伪厄米哈密顿量的形式，而且还可以使用另一种方法，即使用帕克标量积。作者表明，替代的方法是等价的形式主义的伪厄米哈密顿。
2010-07-27 gr-qc
Hamiltonian Constraints and Dirac's Observables: from Relativistic Particles towards Field Theory and General Relativity.
本文综述了相对论物理系统的前辛方法及其狄拉克观测量的确定。在相对论力学和Nambu弦的基础上，给出了在无质量矢量玻色子（如QED）情况下，含费米子的Yang-Mills理论的Dirac可观量。通过对经典场论在Dirac-Tomonaga-Schwinger意义下协变化的研究，发现了一个Dirac-Yukawa型内禀紫外截止，并指出了它对解决四粒子引力约束的意义.
1995-01-24 gr-qc hep-th
Dirac equation from the Hamiltonian and the case with a gravitational field
从经典量子对应的解释开始，我们通过因式分解经典哈密顿量所满足的代数关系推导出狄拉克方程，然后再应用对应。这种推导以同样的形式适用于自由粒子、电磁场中的粒子和在静态度规中作测地线运动的粒子，并导出狄拉克方程在特殊坐标中的相同的通常形式。为了在静引力的情况下使用这个方程，我们需要在更一般的坐标系中重写它。只有当波函数的通常旋量变换被4矢量变换所代替时，才能做到这一点。我们发现，后者也使平坦的时空狄拉克方程洛伦兹协变，虽然狄拉克矩阵不是不变的。因为方程本身在平坦情况下保持不变，所以4-向量变换不会改变该方程在该情况下的主要物理结果。然而，在静态引力情况下导出的方程并不等价于狄拉克方程的标准（福克-外尔）引力扩展。
2006-01-11 gr-qc quant-ph
Geodesic geometry of 2+1-D Dirac materials subject to artificial, quenched gravitational singularities
Condensed Matter Theory Center and Joint Quantum Institute, Department of Physics, University of Maryland（马里兰大学凝聚态理论中心与联合量子研究所）；Department of Physics and Astronomy and Rice Center for Quantum Materials, Rice University（莱斯大学物理与天文学系及量子材料中心）
量子材料中无隙狄拉克电子费米速度的空间调制在数学上等价于某类弯曲时空流形上的无质量费米子问题。我们研究零测地透镜通过这些流形，这是占主导地位的曲率奇点，如奇性墙（狄拉克锥沿一个方向）。双测地线透镜穿过这些墙壁，但这样做是通过完美地准直到一个局部的过境角。然而，反重力墙可以将零测地线捕获到以重复凌日为特征的稳定或亚稳定轨道。我们推测诱导一维的作用，这种束缚轨道在二维脏d波超导。
2022-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con gr-qc
Non-Relativistic Approximation of Dirac Equation for Slow Fermions Coupled to the Chameleon and Torsion Fields in the Gravitational Field of the Earth
我们分析了慢费米子狄拉克方程的非相对论近似，耦合到变色龙场和扭曲的时空与史瓦西度规，采取在地球近似的弱引力场。我们遵循Kostelecky（Phys.Rev.D69，105009（2004））提出的弯曲扭曲时空中的Dirac方程的分析，并应用Foldy-Wouthuysen变换。我们推导出了慢费米子的有效低能引力势，它与地球的引力场、变色龙场和挠率有最小和非最小耦合。
2015-09-14 astro-ph.IM gr-qc hep-ph
Vielbein with mixed dimensions and gravitational global monopole in the planar phase of superfluid $^3$He
超流$^3$的平面相他在动量空间中有狄拉克点，在实空间中有狄拉克点的类似物。这里我们讨论狄拉克点和狄拉克算符的联合作用。结果表明，在有锥的情况下，作用于狄拉克费米子的有效度规对应于广义相对论中由整体锥产生的度规：它是锥度规。另一个结果是，产生有效度规的主要变量是以$4\times 5$矩阵形式出现的不寻常的维尔拜因场，这与四分引力中四分场的传统$4\times 4$矩阵不同。
2020-09-21 cond-mat.other gr-qc hep-ph
Dirac Constraint Quantization of a Dilatonic Model of Gravitational Collapse
我们提出了开放2维时空中弦激发的膨胀引力（CGHS模型）的无异常狄拉克约束量子化。我们表明，量子理论具有与经典理论相同的自由度，即，所有的模式的标量场的辅助平坦的背景下，补充一个单一的额外的变量对应的原始分量的黑洞质量。这些动力学变量及其正则共轭的泛函海森堡运动方程是线性的，并且它们与相应的经典方程具有完全相同的形式。正则变换把我们带回到物理几何，并诱导它的量子化。
1996-08-05 gr-qc
Can Gravity Distinguish Between Dirac and Majorana Neutrinos?
我们证明了自旋-引力相互作用可以区分在Lense-Thirring背景中传播的Dirac和Majorana中微子波包。利用与时间无关的微扰理论和引力相位生成一个具有自旋-引力耦合的微扰哈密顿量，我们证明了Majorana中微子的相关矩阵元与其Dirac对应物有很大的不同.这种差异可以通过对双味系统的中微子振荡长度的显著引力修正来证明，如SN 1987 A所示。
2006-07-05 gr-qc hep-ph hep-th
Dirac operators and field equations of the gravitational field and matter fields
本文提出将观测者纳入自然规律表述的新观点，据此在弯曲时空引入满足洛伦兹不变性和哈密顿关系的狄拉克算子，并构建结合引力场与物质场的场方程，指出强引力场下观测效应不可避免。
2024-02-03 gr-qc math-ph math.MP
Dirac Hamiltonian and Reissner-Nordstrom Metric: Coulomb Interaction in Curved Space-Time
研究了中心带电物体（黑洞）产生的弯曲时空中自旋为1/2的相对论量子动力学。这就需要研究狄拉克粒子与Reissner-Nordstrom时空几何的耦合以及与中心静电场的协变耦合。导出了Reissner-Nordstrom几何的相对论Dirac哈密顿量。一个Foldy-Wouthuysen变换揭示了引力和电引力自旋轨道耦合项的存在，这些耦合项将狄拉克-史瓦西哈密顿量中的福克进动项和其他电引力修正项推广到与α ^n G成比例的势，其中α是精细结构常数，G是引力耦合常数。粒子-反粒子对称性发现的狄拉克-史瓦西几何（和其他几何，不包括电磁相互作用）被证明是明确打破由于静电耦合。所得到的光谱的径向对称，静电约束系统（重力修正）进行评估的例子。
2016-03-31 gr-qc physics.atom-ph
Dirac-type equations in a gravitational field, with vector wave function
对经典-量子对应关系的分析表明，需要确定一种优选的坐标系，它定义了一种无挠连接。其中一类是局部测地线系统，对应于列维-奇维塔联络。如果一个优选的参考系可用，另一个类，因此另一种联系就会出现。从经典的哈密顿规则测地运动，对应产生两个不同的克莱因-戈登方程和两个不同的狄拉克型方程在一个一般的度量，这取决于所使用的连接。这两个方程都是广义协变的，将波函数变换为四维矢量，与Fock-Weyl引力狄拉克方程（DFW方程）不同。人们在通常接受的意义上遵守等效原理，而DFW方程仅在扩展的意义上遵守该原理。
2008-10-14 gr-qc
Dirac particle in gravitation field
考虑Dirac粒子在引力场中的运动，用Kerr解描述。证明了在伴随的参考系中，波函数的演化由厄米哈密顿量决定。
2008-08-17 gr-qc
Stationary Solutions of the Dirac Equation in the Gravitational Field of a Charged Black Hole
在Reissner-Nordstrom黑洞度规下，我们得到了Dirac方程的一个定态解，在黑洞事件视界外，只有一个定态正则态，在柯西视界下，只有一个定态正则态.如果黑洞是非极值的，则波函数的归一化积分在两个视界上发散。这意味着所找到的解只能是非平稳解的渐近极限。相反，在极端黑洞的情况下，归一化积分是有限的和固定的正规解是物理自洽的。柯西视界下量子能级的存在可以影响霍金黑洞蒸发的最后阶段，并开辟了利用内外态之间的量子隧穿研究黑洞内部结构的基本可能性。
2013-08-27 gr-qc
The Distinction Between Dirac and Majorana Neutrino Wave Packets Due to Gravity and Its Impact on Neutrino Oscillations
我们提出了狄拉克和马约拉纳中微子波包可以区分的可能性时，受到自旋-引力相互作用，而通过真空传播的Lense-Thirring度规描述。通过采用引力相位和与时间无关的微扰理论的技术，我们从微扰哈密顿量生成自旋-引力矩阵元，并表明这种区别很容易反映在定义明确的引力修正的中微子振荡长度的双味系统。使用太阳和SN 1987 A作为引力源的Lense-Thirring度规的显式例子。这种方法提供了确定绝对中微子质量的可能性，并确定了理论上的绝对中微子质量差的上限，其中狄拉克和马约拉纳的情况之间的区别是显而易见的。我们讨论了这种分析的相关性，即将尝试测量的低能量中微子的性质SNO和其他太阳中微子天文台。
2006-06-30 gr-qc hep-ph hep-th
Stationary Bound States of Dirac Particles in the Schwarzschild Gravitational Field
对于任意引力耦合常数，利用具有平坦标积的自共轭哈密顿量，数值计算了Schwarzschild引力场中基本自旋半粒子的非衰减束缚态.希尔伯特条件g_{00} >0导致一个边界条件，使得狄拉克粒子的电流密度矢量的分量在“事件视界“附近为零。在小的耦合常数值下，能谱接近于类氢谱。根据这项研究的结果，我们可以假设存在一种新型的坍缩，而这种坍缩不存在霍金辐射机制。从宇宙学的观点来看，如果引力耦合常数的值很小，α <<1，那么这种新型的无辐射残馀星只能通过引力来显现。因此，它们是“暗物质“载体的良好候选者。在大范围的可接受质量中，可能存在一种新的具有假设的WIMP粒子质量的类星体，在宇宙膨胀的许多场景中，它们被视为“暗物质“的代表。这项研究的结果可能导致重新审视标准宇宙学模型中有关宇宙演化和双星与周围物质相互作用的一些概念。
2013-07-10 gr-qc
The Physical Role of Gravitational and Gauge Degrees of Freedom in General Relativity - II: Dirac versus Bergmann observables and the Objectivity of Space-Time
(abridged)The achievements of the present work include: a) A clarification of the multiple definition given by Bergmann of the concept of { \it (Bergmann) observable. This clarification leads to the proposal of a { \it main conjecture} asserting the existence of i) special Dirac's observables which are also Bergmann's observables, ii) gauge variables that are coordinate independent (namely they behave like the tetradic scalar fields of the Newman-Penrose formalism). b) The analysis of the so-called { \it Hole} phenomenology in strict connection with the Hamiltonian treatment of the initial val…
2004-07-01 astro-ph gr-qc hep-th
Positive-Energy Dirac Particles and Dark Matter
本文推测由 P. Dirac 于 1971 年提出的相对论性正能态波动方程所描述的粒子（Dirac 粒子）是暗物质的天然候选者，因其内部结构禁止与电磁场相互作用，且具有超越 Standard Model 的无限维表示特性。
2024-06-03 gr-qc hep-ph hep-th
Interaction of Dirac and Majorana Neutrinos with Weak Gravitational Fields
本文简要地讨论了高能中微子与弱引力场的相互作用。从洛伦兹不变性和规范不变性出发，推导了引力子-中微子顶点的形状，得到了中微子引力形状因子的非相对论解释。我们评论重整化条件，弱等效原理的保存和中微子质量半径的定义。我们将中微子引力形状因子与特定的角动量态联系起来。基于费曼图、自旋统计、CP不变性和中微子-引力子顶点角动量态的对称性，我们推导了Majorana和Dirac情形的不同之处。然后证明，尽管这两种情况之间的理论差异，只要考虑到实验，他们将几乎无法区分任何时空几何满足弱场条件。然后，我们计算的过渡引力形状因子的中微子通过评估相关的费曼图在1圈和估计中微子过渡质量半径。可以看出，形状因子对动量传递的依赖非常弱。中微子跃迁质量半径比典型的中微子电荷半径小几个数量级。
2008-12-11 gr-qc hep-ph
Asymmetry of Hawking Radiation of Dirac Particles in a Charged Vaidya - de Sitter Black Hole
利用广义乌龟坐标变换方法研究了荷电Vaidya - de Sitter黑洞中Dirac粒子的霍金辐射。结果表明，对于$P_1, Q_2$分量，狄拉克粒子的霍金辐射不存在，而对于$P_2, Q_1$分量，狄拉克粒子的霍金辐射存在.事件视界的位置和温度都随时间变化。狄拉克粒子的热辐射谱与克莱因-戈登粒子的热辐射谱相同。
2001-04-18 gr-qc
Dirac equations in curved space-time versus Papapetrou spinning particles
我们从弯曲时空中的狄拉克量子场出发，通过程函近似和振幅局域化假设找出经典粒子。我们恢复了Mathisson-Papapetrou的结果，从而建立了经典和量子自旋粒子与引力场耦合之间的基本对应。
2008-10-02 gr-qc
Dirac particles tunneling from BTZ black hole
利用隧道方法计算了BTZ黑洞外视界的Dirac粒子的霍金辐射。在（2+1）维BTZ时空背景下对狄拉克方程进行WKB近似，得到了BTZ黑洞的费米子辐射谱和霍金温度。考虑费米子隧穿后的结果与已有文献一致。
2008-02-27 gr-qc
Atomic Dirac energy-level dynamics and redshift in the 4xU(1) gravity gauge field
本研究应用标准模型的统一引力扩展，在4xU(1)引力规范场中求解类氢原子狄拉克方程，证明引力规范场引起的能级移动与引力红移一致，并揭示引力势梯度导致简并光谱线分裂，为强引力场量子光子学研究开辟新途径。
2025-06-27 gr-qc physics.atom-ph quant-ph
Can Gravity Distinguish between Dirac and Majorana Neutrinos?
Menon和Thalappilil研究了中微子与引力场的相互作用。他们推导出马约拉纳中微子和狄拉克中微子之间的一些理论差异。然后他们证明，尽管存在这些理论上的差异，就实验而言，它们实际上是无法区分的。本文研究了中微子与弱引力场的二阶相互作用。我们发现，出现了新的中微子引力形状因子，这是在一阶计算中没有的，所以从理论的角度来看，这两种中微子之间有更多的差异比在一阶，但我们表明，同样，他们是不可区分的实验。
2016-08-14 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Gravitational behavior of an effective topological field theory in a gravitational instanton background
有效的拓扑场论描述狄拉克费米子在低能区的性质。在这项工作中，我们引入了一个新的涌现引力模型考虑狄拉克费米子在局部de Sitter变换下不变的四维开流形。在嘉当几何的背景下，费米子通过$Spin(5)$嘉当连接耦合到时空，可以分解为自旋连接和四元组。在存在引力瞬子背景的情况下，我们证明了相应的有效拓扑场论成为一个具有正宇宙学常数和Barbero-Immirzi参数的动力学引力理论.在经典水平上，在没有物质的情况下，这个理论与广义相对论是相容的。
2016-01-17 gr-qc hep-th math-ph
Hawking Radiation of Dirac Particles in an Arbitrarily Accelerating Kinnersley Black Hole
利用广义Tortoise坐标变换方法研究了任意加速Kinnersley黑洞中Dirac粒子的量子热效应。事件视界的位置和温度都依赖于超前时间和角度。Dirac粒子的Hawking热辐射谱中包含了一个新的项，它代表了具有自旋的粒子与具有加速度的黑洞之间的相互作用。这种自旋-加速耦合效应在标量粒子的热辐射谱中是不存在的。
2002-02-20 gr-qc
The Dirac particle on de Sitter background
我们表明，狄拉克方程的deSitter背景下，可以解析地解决在一个特殊的静态框架中的能量本征旋量可以表示在通常的角旋量从狭义相对论，和一对径向波函数。
1998-08-11 gr-qc
Quantum Thermal Effect of Dirac Particles in a Non-uniformly Rectilinearly Accelerating Kinnersley Black Hole
利用广义Tortoise坐标变换方法研究了任意直线加速Kinnersley黑洞中Dirac粒子的霍金辐射。事件视界的位置和温度都依赖于时间和极角。导出了Dirac粒子的Hawking热辐射谱。PACS编号：97.60.Lf，04.70.Dy
2001-11-14 gr-qc
