]> www.ginac.de Git - ginac.git/blobdiff - ginac/clifford.h
Added contribution from Vladimir Kisil: generalization of clifford algebra:
[ginac.git] / ginac / clifford.h
index ce5d2acfd50a6b3430d5717c9aa125389d19f3fc..3fa3627d0dd6b9d131c4d0700ba4e01127650026 100644 (file)
@@ -3,7 +3,7 @@
  *  Interface to GiNaC's clifford algebra (Dirac gamma) objects. */
 
 /*
- *  GiNaC Copyright (C) 1999-2003 Johannes Gutenberg University Mainz, Germany
+ *  GiNaC Copyright (C) 1999-2004 Johannes Gutenberg University Mainz, Germany
  *
  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
@@ -25,6 +25,8 @@
 
 #include "indexed.h"
 #include "tensor.h"
+#include "symbol.h"
+#include "idx.h"
 
 namespace GiNaC {
 
@@ -41,31 +43,36 @@ class clifford : public indexed
        // other constructors
 public:
        clifford(const ex & b, unsigned char rl = 0);
-       clifford(const ex & b, const ex & mu, unsigned char rl = 0);
+       clifford(const ex & b, const ex & mu,  const ex & metr, unsigned char rl = 0);
 
        // internal constructors
-       clifford(unsigned char rl, const exvector & v, bool discardable = false);
-       clifford(unsigned char rl, exvector * vp); // vp will be deleted
+       clifford(unsigned char rl, const exvector & v, bool discardable = false,  const ex & metr = lorentz_g(varidx((new symbol)->setflag(status_flags::dynallocated), 4),varidx((new symbol)->setflag(status_flags::dynallocated), 4)));
+       clifford(unsigned char rl, std::auto_ptr<exvector> vp,  const ex & metr = lorentz_g(varidx((new symbol)->setflag(status_flags::dynallocated),4),varidx((new symbol)->setflag(status_flags::dynallocated),4)));
 
        // functions overriding virtual functions from base classes
-public:
-       void print(const print_context & c, unsigned level = 0) const;
-
 protected:
-       ex simplify_ncmul(const exvector & v) const;
+       ex eval_ncmul(const exvector & v) const;
        bool match_same_type(const basic & other) const;
-       ex thisexprseq(const exvector & v) const;
-       ex thisexprseq(exvector * vp) const;
-       unsigned return_type(void) const { return return_types::noncommutative; }
-       unsigned return_type_tinfo(void) const { return TINFO_clifford + representation_label; }
+       ex thiscontainer(const exvector & v) const;
+       ex thiscontainer(std::auto_ptr<exvector> vp) const;
+       unsigned return_type() const { return return_types::noncommutative; }
+       unsigned return_type_tinfo() const { return TINFO_clifford + representation_label; }
 
        // non-virtual functions in this class
 public:
-       unsigned char get_representation_label(void) const {return representation_label;}
+       unsigned char get_representation_label() const {return representation_label;}
+       ex get_metric() const {return metric;}
+       ex get_metric(const ex & i, const ex & j) const;
+       bool same_metric(const ex & other) const;
+
+protected:
+       void do_print_dflt(const print_dflt & c, unsigned level) const;
+       void do_print_latex(const print_latex & c, unsigned level) const;
 
        // member variables
 private:
        unsigned char representation_label; /**< Representation label to distinguish independent spin lines */
+       ex metric;
 };
 
 
@@ -74,21 +81,45 @@ class diracone : public tensor
 {
        GINAC_DECLARE_REGISTERED_CLASS(diracone, tensor)
 
+       // non-virtual functions in this class
+protected:
+       void do_print(const print_context & c, unsigned level) const;
+       void do_print_latex(const print_latex & c, unsigned level) const;
+};
+
+
+/** This class represents the Clifford algebra generators (units). */
+class cliffordunit : public tensor
+{
+       GINAC_DECLARE_REGISTERED_CLASS(cliffordunit, tensor)
+
+         // other constructors
+protected:
+        cliffordunit(unsigned ti) : inherited(ti) {}
+                                                                                                    
        // functions overriding virtual functions from base classes
 public:
-       void print(const print_context & c, unsigned level = 0) const;
+       bool contract_with(exvector::iterator self, exvector::iterator other, exvector & v) const;
+       // non-virtual functions in this class
+protected:
+       void do_print(const print_context & c, unsigned level) const;
+       void do_print_latex(const print_latex & c, unsigned level) const;
 };
 
 
 /** This class represents the Dirac gamma Lorentz vector. */
-class diracgamma : public tensor
+class diracgamma : public cliffordunit
 {
-       GINAC_DECLARE_REGISTERED_CLASS(diracgamma, tensor)
+       GINAC_DECLARE_REGISTERED_CLASS(diracgamma, cliffordunit)
 
        // functions overriding virtual functions from base classes
 public:
-       void print(const print_context & c, unsigned level = 0) const;
        bool contract_with(exvector::iterator self, exvector::iterator other, exvector & v) const;
+
+       // non-virtual functions in this class
+protected:
+       void do_print(const print_context & c, unsigned level) const;
+       void do_print_latex(const print_latex & c, unsigned level) const;
 };
 
 
@@ -99,8 +130,12 @@ class diracgamma5 : public tensor
        GINAC_DECLARE_REGISTERED_CLASS(diracgamma5, tensor)
 
        // functions overriding virtual functions from base classes
-public:
-       void print(const print_context & c, unsigned level = 0) const;
+       ex conjugate() const;
+
+       // non-virtual functions in this class
+protected:
+       void do_print(const print_context & c, unsigned level) const;
+       void do_print_latex(const print_latex & c, unsigned level) const;
 };
 
 
@@ -111,8 +146,12 @@ class diracgammaL : public tensor
        GINAC_DECLARE_REGISTERED_CLASS(diracgammaL, tensor)
 
        // functions overriding virtual functions from base classes
-public:
-       void print(const print_context & c, unsigned level = 0) const;
+       ex conjugate() const;
+
+       // non-virtual functions in this class
+protected:
+       void do_print(const print_context & c, unsigned level) const;
+       void do_print_latex(const print_latex & c, unsigned level) const;
 };
 
 
@@ -123,8 +162,12 @@ class diracgammaR : public tensor
        GINAC_DECLARE_REGISTERED_CLASS(diracgammaR, tensor)
 
        // functions overriding virtual functions from base classes
-public:
-       void print(const print_context & c, unsigned level = 0) const;
+       ex conjugate() const;
+
+       // non-virtual functions in this class
+protected:
+       void do_print(const print_context & c, unsigned level) const;
+       void do_print_latex(const print_latex & c, unsigned level) const;
 };
 
 
@@ -142,6 +185,14 @@ template<> inline bool is_exactly_a<clifford>(const basic & obj)
  *  @return newly constructed object */
 ex dirac_ONE(unsigned char rl = 0);
 
+/** Create a Clifford unit object.
+ *
+ *  @param mu Index (must be of class varidx or a derived class)
+ *  @param metr Metric (must be of class tensor or a derived class)
+ *  @param rl Representation label
+ *  @return newly constructed Clifford unit object */
+ex clifford_unit(const ex & mu, const ex & metr, unsigned char rl = 0);
+
 /** Create a Dirac gamma object.
  *
  *  @param mu Index (must be of class varidx or a derived class)
@@ -167,12 +218,9 @@ ex dirac_gammaL(unsigned char rl = 0);
  *  @return newly constructed object */
 ex dirac_gammaR(unsigned char rl = 0);
 
-// These functions are deprecated. Use dirac_gammaL/R() instead.
-ex dirac_gamma6(unsigned char rl = 0);
-ex dirac_gamma7(unsigned char rl = 0);
-
 /** Create a term of the form e_mu * gamma~mu with a unique index mu.
  *
+ *  @param e Original expression
  *  @param dim Dimension of index
  *  @param rl Representation label */
 ex dirac_slash(const ex & e, const ex & dim, unsigned char rl = 0);
@@ -193,6 +241,33 @@ ex dirac_trace(const ex & e, unsigned char rl = 0, const ex & trONE = 4);
  *  to check two expressions for equality. */
 ex canonicalize_clifford(const ex & e);
 
+/** Automorphism of the Clifford algebra, simply changes signs of all 
+ *  clifford units. */
+ex clifford_prime (const ex &e) ;
+
+/** Main anti-automorphism of the Clifford algebra: make reversion 
+ * and changes signs of all clifford units*/
+inline ex clifford_bar(const ex &e) { return clifford_prime(e.conjugate());};
+
+/** Reversion of the Clifford algebra, coinsides with the conjugate() */
+inline ex clifford_star(const ex &e) {  return e.conjugate();};
+
+ex delete_ONE (const ex &e);
+
+/** Calculation of the norm in the Clifford algebra */
+ex clifford_norm(const ex &e) ; 
+
+/** Calculation of the inverse in the Clifford algebra */
+ex clifford_inverse(const ex &e) ; 
+
+/** List or vector conversion into the Clifford vector 
+ *  @param v List or vector of coordinates
+ *  @param mu Index (must be of class varidx or a derived class)
+ *  @param metr Metric (must be of class tensor or a derived class) 
+ *  @param rl Representation label
+ *  @return Clifford vector with given components */
+ex lst_to_clifford(const ex &v, const ex &mu,  const ex &metr, unsigned char rl = 0) ;
+
 } // namespace GiNaC
 
 #endif // ndef __GINAC_CLIFFORD_H__