期望的Pauli-Lubanski矢量与相对论性波包的内禀角动量
在非相对论力学中,空间分布系统的总(轨道)角动量可分解为内禀贡献和外禀贡献。在相对论量子力学中,内禀角动量通常与自旋相关联,可通过泡利-卢班斯基四矢量进行描述。本研究发展了一个统一形式体系,融合了两种方法的主要特征,描述了包含自旋和轨道贡献的相对论波包的内禀角动量。该工作方法基于由波包动量与角动量期望值构建的“期望泡利-卢班斯基矢量”。等效地,该体系定义了相对于波包能量质心的内禀角动量。与传统泡利-卢班斯基形式体系不同,期望泡利-卢班斯基矢量不会出现零质量奇异性。因此,波包的内禀角动量可与其动量方向呈任意取向,即使对于无质量粒子亦是如此。该工作通过多个携带自旋和轨道角动量的相对论波束与波包实例阐释了这一通用理论。

