Релятивистская квантовая механика

Релятивистская квантовая механика, раздел теоретической физики, в котором рассматриваются релятивистские (удовлетворяющие требованиям относительности теории) 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. 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, не существует как последовательная теория. Основой расчётов в Р. к. м. служат релятивистские обобщения Шрёдингера уравнения: Дирака уравнение для электронов и др. частиц со спином /2 (где  — постоянная Планка) и Клейна — Гордона уравнение для частиц со спином 0.

  И. Ю. Кобзарев.