Effective action for fermions with anomalous magnetic moment from Foldy-Wouthuysen transformation
本文计算了具有反常磁矩的中性粒子在外加磁场和电场中的有效作用量。我们表明，我们可以利用这样的系统，确定在我们以前的工作中的Foldy Wouthuysen变换：事实上，通过这种变换，我们已经明确评估了对角化的哈密顿量，允许提出一个封闭的形式，相应的有效作用和配分函数在有限的温度下，可以计算的热力学势。
2012-07-30 hep-th
On the exact Foldy-Wouthuysen transformation for a Dirac spinor in torsion and other CPT and Lorentz violating backgrounds
我们讨论的可能性，执行和使用确切的Foldy-Wouthuysen变换（EFWT）的狄拉克旋量耦合到不同的CPT和洛伦兹违反条款。执行这些术语的分类，选择其中允许EFWT的术语。对于一个轴向向量场的特定例子，这可以与完全反对称扭转，我们构建了一个明确的EFWT的情况下，当只有一个类时分量的轴向向量是本。在EFWT不可能的情况下，仍然可以使用相应的技术来导出微扰的Foldy-Wouthuysen变换，如附录中的一个特定示例所示。
2009-08-04 hep-th
Pseudoclassical Foldy-Wouthuysen transformation and the canonical quantization of the D=2n dimensional spinning particle in the external electromagnetic field
在外电磁场中$D=2n$维狄拉克自旋粒子的正则量子化是在规范中进行的，该规范允许同时描述已经在经典水平上的粒子和反粒子（有质量和无质量）。伪经典的Foldy-Wouthuysen变换被用来获得正则（牛顿-维格纳）坐标，并在此变量的理论量子化。讨论了这种量子化与狄拉克粒子在外电磁场中的Blount图象的关系。
1993-07-13 hep-th
The Exact Foldy-Wouthuysen Transformation for a Dirac Theory Revisited
本文推广了精确折叠Wouthuysen变换（EFWT）方法。原则上，不可能将EFWT构造为任何哈密顿量。变换条件相同，但对合算子具有新的形式。我们采取了一个特殊的例子，并明确构造了新的对合算子，允许一个执行的转换。我们对待的情况下，160可能的CPT-洛伦兹破缺项的哈密顿量，使用这种新的技术。进行了变换，并对运动方程进行了物理分析。
2019-03-11 hep-th
Foldy-Wouthuysen Transformation and Semiclassical Transition for Relativistic Quantum Mechanics
结果表明，强外场中相对论性粒子的Foldy-Wouthuysen变换提供了获得相对论性量子力学有意义的经典极限的可能性.证明了量子理论与经典理论的完全一致性。建立了粒子及其自旋的半经典运动方程与相应的经典方程的重合性。Niels Bohr的对应原理不仅在大自旋量子数的极限下成立，而且对任意自旋粒子和无自旋粒子都成立。
2009-10-27 hep-th
The Exact Foldy-Wouthuysen Transformation for a Dirac Theory with the complete set of CPT-Lorentz violating terms
为了研究与CPT-洛伦兹破坏相关的多种可能外场与狄拉克场的相互作用，进行了精确的Foldy-Wouthuysen变换.导出了运动方程的计算公式以及用上述外场修正的广义洛伦兹力。重点是狄拉克粒子与电磁场相乘项和破坏CPT-洛仑兹项之间的相互作用。最后，利用变换后的哈密顿量，我们能够写出理论束缚态的表达式，并在原子实验的背景下进行分析。这个结果是一个解析表达式，给出了CPT/洛伦兹项的弱点被强磁场补偿的可能性。
2014-06-20 hep-th
Connection Between Wave Functions in the Dirac and Foldy-Wouthuysen Representations
发现了Dirac表象和Foldy-Wouthuysen表象中的波函数之间的联系，当Foldy-Wouthuysen变换是精确的时，两种表象中的上旋量仅相差常数因子，而Foldy-Wouthuysen表象中的下旋量等于零.
2006-12-15 hep-th math-ph math.MP
The space-time torsion in the context of the Exact Foldy-Wouthuysen Transformation for a Dirac fermion
针对 Dirac 场与时空挠率相互作用时半精确 FW 变换的不一致，提出新对合算子实现精确变换，并给出束缚态及实验分析。
2023-11-18 hep-th
General method of the relativistic Foldy-Wouthuysen transformation and proof of validity of the Foldy-Wouthuysen Hamiltonian
本文提出了一种计算Foldy-Wouthuysen变换的一般方法。该方法适用于任意强外场中任意自旋的相对论粒子。当德布罗意波长远小于特征距离时，可以使用它。与以前发展的相对论方法相反，本方法满足精确的Foldy-Wouthuysen变换的条件，并得到很好的证实。导出的相对论性Foldy-Wouthuysen哈密顿量是以普朗克常量的幂展开的。在该展开式中，与零次幂和一次幂成比例的项完全根据上述条件确定，而与更高次幂成比例的项未指定。所得结果与以前用迭代相对论方法导出的Foldy-Wouthuysen哈密顿量的相应公式一致，证明了用该公式所得结果的正确性.
2015-02-04 hep-th math-ph math.MP
Exact Foldy-Wouthuysen transformation for a Dirac equation describing the interaction of spin-1/2 relativistic particles with an external electromagnetic field
该研究通过精确Foldy-Wouthuysen变换推导T-BMT方程，借助合适的初始Hamilton量参数化避免繁琐运算，并识别出可直接分离的新质量、动能及相互作用修正项。
2023-12-05 hep-th
The Gordon decompositions of the inertial currents of the Dirac electron correspond to a Foldy-Wouthuysen transformation
我们考虑狄拉克的自由电子理论的第一量子化水平。我们分解了它的正则自旋流，发现了一个守恒的“戈登自旋”流，它等价于Hilgevoord-Wouthuysen自旋。由此我们可以得出结论，上述Gordon型分解对应于将Dirac波函数从传统的Dirac-Pauli表示变换为Newton-Wigner表示的Foldy-Wouthuysen变换。
2001-02-16 gr-qc hep-th
Exact Foldy-Wouthuysen transformation for spin 0 particle in curved space
到目前为止，弯曲空间中唯一已知的精确Foldy-Wouthuysen变换（FWT）是关于Dirac粒子耦合到静态时空度规的变换。在这里，我们构建了一个真正的自旋为0粒子的上述时空的确切FWT。这种精确的变换独立于标量场和引力之间的耦合值而存在。此外，共形耦合的引力达尔文项是费米子情况下相关项的三分之一。
2002-07-24 gr-qc hep-th
On the theory of interacting fields in Foldy-Wouthuysen representation
本文利用非定域哈密顿量在FW表象下研究了低阶微扰理论中的量子电动力学（QED）和基本粒子之间的弱相互作用.给出了FW表象中的Feynman规则，计算了具体的QED过程。计算了电子的库仑散射截面、Muller散射截面、康普顿效应截面、电子自能截面、真空极化截面、电子反常磁矩截面、原子能级兰姆位移截面。对于对应于实粒子（反粒子）的外费米子线，证明了散射矩阵展开为耦合常数的幂的可能性，其中矩阵元不包含费米子传播子项。结果表明，在FW表象中包含实粒子与反粒子相互作用的一种方法是引入负质量粒子和反粒子。该理论是相对于粒子（反粒子）质量符号退化的，但是相互作用的粒子和反粒子的质量应该是相反的符号。FW表象中的QED在C、P、T反演下是不变的。弱相互作用破坏了C和P不变性，但保留了组合CP宇称。在这个理论中，有可能把CP不变性的破坏与粒子（反粒子）质量符号的简并性的全部或部分消除联系起来。
2004-12-02 hep-th
Effects of superradiance on relativistic Foldy-Wouthuysen densities
本文研究了Klein-Gordon方程在超临界势垒Klein隧穿设置中的波包动力学，发现基于Foldy-Wouthuysen变换的密度可在光锥外被局部放大，从而质疑其作为基本正确概率或电荷密度的解释。
2025-06-09 hep-ph hep-th quant-ph
Testing $(q)$-Deformed Dunkl-Fokker-Planck Equation Algebra with Supersymmetry (SUSY) and Foldy-Wouthuysen (FW) Measurement
Laboratory of Theoretical and Applied Physics, Echahid Cheikh Larbi Tebessi University（应用物理与理论物理实验室，Echahid Cheikh Larbi Tebessi大学）；Research Center of Astrophysics and Cosmology, Khazar University（天体物理学与宇宙学研究中心，Khazar大学）
本文构建了(q)变形Dunkl-Fokker-Planck方程的相对论性框架，结合变形量子理论，通过构造变形阶梯算符和超对称代数关系，建立了超对称配置，并研究了谐振子与离心相互作用的精确解及能谱特性。
2026-05-13 hep-th
Effective field theory of topological insulator and the Foldy-Wouthuysen transformation
利用Foldy-Wouthuysen变换，直接证明了第一和第二个Chern数分别等于耦合到阿贝尔规范场的重Dirac费米子所产生的2+1和4+1维Chern-Simons作用量的系数.讨论了2+1维拓扑绝缘体模型，并通过降维方法给出了2+1维Chern-Simons理论的1+1维后代.通过Foldy-Wouthuysen变换，导出了对应于4+1维Dirac理论的Berry规范场的场强.熟悉它的第二陈数计算的具体选择的集成域。本文提出了一种方法，可以得到4+1维时反不变拓扑绝缘体理论的有效场论的3+1维和2+1维后代。受石墨烯中自旋霍尔效应的启发，提出了一个3+1维时反不变性自旋霍尔绝缘体的假设模型。
2012-02-06 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
Verification of Relativistic Wave Equations for Spin-1 Particles
对自旋为1的相对论粒子与非均匀电场和均匀磁场相互作用系统进行了Foldy-Wouthuysen变换。确定了Foldy-Wouthuysen表示中的Hamilton算子。它与Pomeransky，Khriplovich和Sen'kov得到的拉格朗日一致。证实了Corben-Schwinger方程的正确性。然而，为了考虑粒子自身的四极矩，试图推广这些方程并不成功。已知的二阶波动方程是不正确的，因为它们包含非厄米项。导出了正确的二阶波动方程。
2004-01-24 hep-th
Analysis of wave equations for spin-1 particles interacting with an electromagnetic field
对自旋为1的相对论粒子与非均匀电场和均匀磁场相互作用系统进行了Foldy-Wouthuysen变换。确定了Foldy-Wouthuysen表示中的Hamilton算子。它与Pomeransky，Khriplovich和Sen'kov得到的拉格朗日一致。哈密顿量的经典公式和量子公式是一致的。证实了Corben-Schwinger方程的正确性。然而，为了考虑由粒子电荷分布定义的四极矩，很难推广这些方程。已知的二阶波动方程由于含有非厄米项而不能令人满意。推导了厄米特二阶波动方程。
2004-11-08 hep-th
Zitterbewegung of massless particles
本文分析了具有任意自旋的无质量粒子的Zitterbewegung在各种表象中的表现。动力学的群速度的无质量粒子作为一个整体和相应的径向矢量的确定。该半径矢量定义了表征粒子的移动波包的包络的任何固定点，并且其群速度不同于波前的任何点的群速度。我们考虑自由的无质量标量粒子和狄拉克粒子，光子，以及具有任意自旋的有质量和无质量粒子，并以不同的表示来描述它们。对于具有任意自旋的粒子，使用广义Feshbach-Villars表示和Foldy-Wouthuysen表示。Zitterbewegung发生在任何表示除了Foldy-Wouthuysen之一。描述一个“颤动”的自由粒子的运动的公式在任何表象中都是相同的。在Foldy-Wouthuysen表示中，自由粒子的速度和动量的算符是成比例的，Zitterbewegung不发生。由于径向矢量（位置）和速度算符是经典位置和速度在Foldy-Wouthuysen表象中的量子力学对应物，因此Zitterbewegung是不可观测的。以前对自由质量粒子也有过同样的结论。对于自旋为0、1/2、1的相对论性大质量粒子和自旋为0、1/2的无质量粒子，在任意强电磁场中，与外场无关的Zitterbewegung也不会出现在Foldy-Wouthuysen表象中。这一结论是由主导项的哈密顿量成比例的零和一次幂的普朗克常量，并为这些条款成比例的$\hbar^2$描述接触…
2022-06-11 hep-th quant-ph
Generalized Catability of Relativistic Quantum States Measurement in a Unified Lie-Algebraic Foldy-Wouthuysen (FW) Framework
Laboratory of Theoretical and Applied Physics, Echahid Cheikh Larbi Tebessi University（理论与应用物理实验室，埃沙希德谢赫拉比特贝西大学）；Research Center of Astrophysics and Cosmology, Khazar University（天体物理学与宇宙学研究中心，哈萨尔大学）；Center of Excellence in Quantum Technology, Faculty of Engineering, Chiang Mai University（量子技术中心，工程学院，清迈大学）；Quantum-Atom Optics Laboratory and Research Center for Quantum Technology, Faculty of Science, Chiang Mai University（量子原子光学实验室与量子技术研究中心，理学院，清迈大学）；Department of Optical Networks CESNET a. l. e Generala Pıky 430/26, Prague, Czech Republic（光网络系，CESNET协会，捷克共和国布拉格）
本文在统一李代数折叠-沃图伊斯恩框架中构建了广义可消性理论，研究了任意自旋相对量子系统的相干结构与量子干涉特性，并通过广义折叠-沃图伊斯恩变换分析了相对论费米子的可消性。
2026-06-06 hep-th quant-ph
Generalized Foldy-Wouthuysen approach for the derivation of non-relativistic effective field theories
Yokohama National University（横滨国立大学）；Universität Ulm（乌尔姆大学）；Technische Universität Darmstadt（达姆施塔特工业大学）
本研究提出一种基于扩展Foldy-Wouthuysen变换的广义非相对论约化方法，可推导非相对论有效场论，适用于惯性及非惯性时空等复杂理论场景，还可扩展至含轴子场的模型。
2026-09-03 hep-ph hep-th quant-ph
Spin-torsion coupling and gravitational moments of Dirac fermions: theory and experimental bounds
讨论了规范引力场中狄拉克费米子粒子的量子动力学。本文研究了费米子与外场的最小耦合和Pauli型非最小耦合，并考虑了平移引力矩和Lorentz引力矩的概念。根据协方差参数，排除了重力磁矩和重力电矩的异常。在不假定规范引力场弱的情况下，导出了任意规范场组态的广义Foldy-Wouthuysen变换。利用非惯性参考系中Dirac粒子与磁场耦合的Foldy-Wouthuysen哈密顿量，分析了最近的实验数据，得到了时空挠率的界.
2015-01-29 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
Dirac fermions in strong gravitational fields
讨论了一般强引力场和电磁场中狄拉克费米子的动力学性质。我们推导了一般的厄米狄拉克哈密顿量，并将其转换为空间各向同性度规的Foldy-Wouthuysen表示。得到了量子算符的运动方程，分析了半经典极限。量子力学和经典方程的比较表明它们完全一致。讨论了强场中的螺旋度动力学。对协变狄拉克方程进行平方，可以清楚地看到电磁场和引力场与带电自旋粒子相互作用的相似性。
2011-06-01 hep-th
Mathematical Paradoxes of Dirac Equation Representations
Russian Federal Nuclear Center–All-Russian Research Institute of Experimental Physics（俄罗斯联邦核中心-全俄实验物理研究所）
本文研究了Dirac方程的两种表示形式，发现其在强电磁场下存在数学悖论，并通过仅使用正能量幅度状态来解决这些问题。
2026-02-15 hep-ph hep-th quant-ph
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
