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描述場的運動規律的方程。

1 場方程 -場方程

 

2 場方程 -正文

  描述場的運動規律的方程。場和粒子是統一的物質的兩種不同表現形式。場反映著物質的連續特性,粒子反映著物質的斷續特性。由於場和粒子的統一聯繫,不論場和粒子都由同一的相對論的方程所描述,相對論的粒子方程就又是場方程。
  最初,場被看做是以太的特殊狀態,後來由於狹義相對論否定了靜止不動的以太的觀念,因而場就被看成是物質的一種特殊形態,而代替以太的觀念是「真空」。場觀念的典型代表是電場和磁場,它們由麥克斯韋方程組所表述。這是人們所發現的第一組場方程。關於相對論性粒子的方程最早是由P.A.M.狄喇克所發現,並用來描寫自旋為1/2的粒子,例如電子或質子的。後來發現狄喇克方程既能用來描寫電子又能描寫正電子,實驗上又發現了正負電子對可以轉化為光子,光子轉化為正負電子對的事實,這就導致提出電子也是場這個觀念。描述電子的狄喇克方程也就看成是場方程。反過來,由於發現了光也具有一系列粒子的性質,另外麥克斯韋方程在動量空間也可以解釋為粒子的方程,另外麥克斯韋方程也能用來反映光子所具有的自旋為1的性質,因此,場方程也就可看成是粒子的方程。既然場方程又是粒子的方程,因而所有描述不同自旋的粒子的方程就又是場方程。
  在歷史上有許多描述不同自旋的相對論性方程。自旋為零的方程稱為克萊因-戈登方程。可以將自旋為零的方程改為只含有對時間一次偏導的形式,這時就稱為杜芬-凱默方程。帶有質量並且自旋為1的方程為普羅卡方程。也可以將普羅卡方程換成只有一次偏導數的杜芬-凱默方程。所不同的對於自旋為零的杜芬-凱默方程的波函數有五個分量,而自旋為1的有十個分量。對於自旋為3/2的方程稱為喇里塔-施溫格方程,任意高自旋的方程有一個通稱,稱為巴格曼-維格納方程。

 

3 場方程 -配圖

 

4 場方程 -相關連接

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