ginac/clifford.h

   1 /** @file clifford.h
   2  *
   3  *  Interface to GiNaC's clifford algebra (Dirac gamma) objects. */
   4
   5 /*
   6  *  GiNaC Copyright (C) 1999-2001 Johannes Gutenberg University Mainz, Germany
   7  *
   8  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
  10  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  11  *  (at your option) any later version.
  12  *
  13  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  14  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16  *  GNU General Public License for more details.
  17  *
  18  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  *  along with this program; if not, write to the Free Software
  20  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  21  */
  22
  23 #ifndef __GINAC_CLIFFORD_H__
  24 #define __GINAC_CLIFFORD_H__
  25
  26 #include "indexed.h"
  27 #include "tensor.h"
  28
  29 namespace GiNaC {
  30
  31
  32 /** This class holds an object representing an element of the Clifford
  33  *  algebra (the Dirac gamma matrices). These objects only carry Lorentz
  34  *  indices. Spinor indices are hidden. A representation label (an unsigned
  35  *  8-bit integer) is used to distinguish elements from different Clifford
  36  *  algebras (objects with different labels commute). */
  37 class clifford : public indexed
  38 {
  39         GINAC_DECLARE_REGISTERED_CLASS(clifford, indexed)
  40
  41         // other constructors
  42 public:
  43         clifford(const ex & b, unsigned char rl = 0);
  44         clifford(const ex & b, const ex & mu, unsigned char rl = 0);
  45
  46         // internal constructors
  47         clifford(unsigned char rl, const exvector & v, bool discardable = false);
  48         clifford(unsigned char rl, exvector * vp); // vp will be deleted
  49
  50         // functions overriding virtual functions from base classes
  51 protected:
  52         ex simplify_ncmul(const exvector & v) const;
  53         ex thisexprseq(const exvector & v) const;
  54         ex thisexprseq(exvector * vp) const;
  55         unsigned return_type(void) const { return return_types::noncommutative; }
  56         unsigned return_type_tinfo(void) const { return TINFO_clifford + representation_label; }
  57
  58         // member variables
  59 private:
  60         unsigned char representation_label; /**< Representation label to distinguish independent spin lines */
  61 };
  62
  63
  64 /** This class represents the Clifford algebra unity element. */
  65 class diracone : public tensor
  66 {
  67         GINAC_DECLARE_REGISTERED_CLASS(diracone, tensor)
  68
  69         // functions overriding virtual functions from bases classes
  70 public:
  71         void print(const print_context & c, unsigned level = 0) const;
  72 };
  73
  74
  75 /** This class represents the Dirac gamma Lorentz vector. */
  76 class diracgamma : public tensor
  77 {
  78         GINAC_DECLARE_REGISTERED_CLASS(diracgamma, tensor)
  79
  80         // functions overriding virtual functions from bases classes
  81 public:
  82         void print(const print_context & c, unsigned level = 0) const;
  83         bool contract_with(exvector::iterator self, exvector::iterator other, exvector & v) const;
  84 };
  85
  86
  87 /** This class represents the Dirac gamma5 object. */
  88 class diracgamma5 : public tensor
  89 {
  90         GINAC_DECLARE_REGISTERED_CLASS(diracgamma5, tensor)
  91
  92         // functions overriding virtual functions from bases classes
  93 public:
  94         void print(const print_context & c, unsigned level = 0) const;
  95 };
  96
  97
  98 // global functions
  99 inline const clifford &ex_to_clifford(const ex &e)
 100 {
 101         return static_cast<const clifford &>(*e.bp);
 102 }
 103
 104
 105 /** Create a Clifford unity object.
 106  *
 107  *  @param rl Representation label
 108  *  @return newly constructed object */
 109 ex dirac_ONE(unsigned char rl = 0);
 110
 111 /** Create a Dirac gamma object.
 112  *
 113  *  @param mu Index (must be of class varidx or a derived class)
 114  *  @param rl Representation label
 115  *  @return newly constructed gamma object */
 116 ex dirac_gamma(const ex & mu, unsigned char rl = 0);
 117
 118 /** Create a Dirac gamma5 object.
 119  *
 120  *  @param rl Representation label
 121  *  @return newly constructed object */
 122 ex dirac_gamma5(unsigned char rl = 0);
 123
 124
 125 } // namespace GiNaC
 126
 127 #endif // ndef __GINAC_CLIFFORD_H__