Сферические решения уравнения для частицы со спином 3/2

Аннотация

Волновое уравнение для частицы со спином 3/2, описываемой 16-компонентным вектор-биспинором, исследовано в сферической системе координат. В рамках подхода Паули–Фирца уравнение разбивается на основное и два дополнительных, алгебраическое и дифференциальное. Строятся решения, на которых диагонализируются четыре оператора: энергии, квадрата и третьей проекции полного момента, пространственного отражения, им соответствуют квантовые числа {ε, j, m, P}. После проведения разделения переменных выведена основная система из 8 зацепляющихся радиальных дифференциальных уравнений 1-го порядка и 4 условия связи: 2 алгебраических и 2 дифференциальных. Основная система приводится к виду 4 раздельных уравнений 2-го порядка, решения которых строятся в функциях Бесселя. С использованием свойств функций Бесселя вся система радиальных уравнений для частицы со спином 3/2 приведена к одному алгебраическому линейному уравнению A₁a₁ + A₂a₂ + A₃a₃ = 0 относительно величин a₁, a₂, a₃, в котором коэффициенты A_i выражаются через квантовые числа ε, j. Выбраны наиболее симметричные решения, которые определяют два решения при фиксированных квантовых числах {ε, j, m, P}.