克萊因-高登方程

克萊因-高登方程(Klein-Gordon equation)是相對論量子力學和量子場論中的最基本方程,它是薛丁格方程的相對論形式,用於描述自旋為零的粒子。克萊因-高登方程是由瑞典理論物理學家奧斯卡·克萊因和德國人沃爾特·高登於二十世紀二三十年代分別獨立推導得出的。
相對論量子力學下的形式推導:
自由粒子的薛丁格方程是非相對論量子力學的最基本方程:

其中是動量算符。

薛丁格方程並非相對論協變的,意味著它不滿足愛因斯坦狹義相對論
利用狹義相對論中四維動量的不變性導出的相對論動量能量關係,相對論能量

替換薛丁格方程左邊自由粒子的動能,

並最終得到它的協變形式

其中,達朗貝爾算符

從相對論量子力學的觀點來看,達朗貝爾算符的出現意味著克萊因—高登方程是一個量子力學的波方程

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