Релятивистская квантовая механика

Релятиви́стская квантовая механика

Раздел теоретической физики, в котором рассматриваются релятивистские (удовлетворяющие требованиям относительности теории (См. Относительности теория)) квантовые законы движения микрочастиц (электронов и др.) в т. н. одночастичном приближении. Релятивистские эффекты велики при энергиях частицы, сравнимых с её энергией покоя. При таких энергиях может происходить рождение частиц (реальных или виртуальных), поэтому рассмотрение одной частицы в общем случае неправомерно. Последовательное описание свойств релятивистских квантовых частиц возможно только в рамках квантовой теории поля (См. Квантовая теория поля). Однако в некоторых задачах, в которых релятивистские эффекты существенны, образование частиц можно не учитывать и использовать волновые уравнения, описывающие движение одной частицы (одночастичное приближение). Так находят, например, релятивистские поправки к атомным уровням энергии (Тонкая структура). Такой подход является логически незамкнутым, поэтому Р. к. м., в которой рассматриваются задачи этого типа, в отличие от релятивистской квантовой теории поля и нерелятивистской квантовой механики (См. Квантовая механика), не существует как последовательная теория. Основой расчётов в Р. к. м. служат релятивистские обобщения Шрёдингера уравнения (См. Шрёдингера уравнение): Дирака уравнение для электронов и др. частиц со Спином ħ/2 (где ħ — постоянная Планка) и Клейна — Гордона уравнение для частиц со спином 0.

И. Ю. Кобзарев.