STARLIGHT/starlight/include/.svn/text-base/lorentzvector.h.svn-base

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  18 //    along with starlight. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
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  22 // File and Version Information:
  23 // $Rev::                             $: revision of last commit
  24 // $Author::                          $: author of last commit
  25 // $Date::                            $: date of last commit
  26 //
  27 // Description:
  28 //
  29 //
  30 //
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  32
  33
  34 #ifndef LORENTZVECTOR_H
  35 #define LORENTZVECTOR_H
  36
  37
  38 #include "vector3.h"
  39 #include <vector>
  40
  41
  42 class lorentzVector
  43 {
  44    public:
  45
  46       lorentzVector();
  47       virtual ~lorentzVector();
  48
  49       lorentzVector(double x, double y, double z, double t);
  50       //lorentzVector(double px, double py, double pz, double e);
  51
  52       void SetXYZT(double x, double y, double z, double t);
  53             void SetPxPyPzE(double px, double py, double pz, double e) { SetXYZT(px, py, pz, e); };
  54
  55       double GetPx() const { return fSpaceVec.GetVector()[0]; }
  56       double GetPy() const { return fSpaceVec.GetVector()[1]; }
  57       double GetPz() const { return fSpaceVec.GetVector()[2]; }
  58       double GetE() const { return fTime; }
  59
  60             lorentzVector& operator +=(const lorentzVector& vec)
  61             {
  62                     fSpaceVec += vec.fSpaceVec;
  63                     fTime     += vec.fTime;
  64                     return *this;
  65             }
  66             lorentzVector& operator -=(const lorentzVector& vec)
  67             {
  68                     fSpaceVec -= vec.fSpaceVec;
  69                     fTime     -= vec.fTime;
  70                     return *this;
  71             }
  72
  73             double M2() const { return fTime * fTime - fSpaceVec.Mag2(); }
  74       double M () const
  75             {
  76               const double mag2 = M2();
  77               return (mag2 < 0) ? -sqrt(-mag2) : sqrt(mag2);
  78       }
  79
  80             vector3 BoostVector() const
  81             { return vector3(fSpaceVec.X() / fTime, fSpaceVec.Y() / fTime, fSpaceVec.Z() / fTime); }
  82             void Boost(const vector3& beta)
  83             {
  84                     const double beta2        = beta.Mag2();
  85                     const double gamma        = 1 / sqrt(1 - beta2);
  86                     const double betaTimesMom = beta.X() * fSpaceVec.X() + beta.Y() * fSpaceVec.Y() + beta.Z() * fSpaceVec.Z();
  87                     const double gamma2       = (beta2 > 0) ? (gamma - 1) / beta2 : 0;
  88                     SetXYZT(fSpaceVec.X() + gamma2 * betaTimesMom * beta.X() + gamma * beta.X() * fTime,
  89                             fSpaceVec.Y() + gamma2 * betaTimesMom * beta.Y() + gamma * beta.Y() * fTime,
  90                             fSpaceVec.Z() + gamma2 * betaTimesMom * beta.Z() + gamma * beta.Z() * fTime,
  91                             gamma * (fTime + betaTimesMom));
  92             }
  93
  94             friend std::ostream& operator << (std::ostream&        out,
  95                                               const lorentzVector& vec)
  96             {
  97                     out << "(" << vec.GetPx() << ", " << vec.GetPy() << ", " << vec.GetPz()
  98                         << "; " << vec.GetE() << ")";
  99                     return out;
 100             }
 101
 102    private:
 103
 104       vector3 fSpaceVec;
 105       double fTime;
 106
 107 };
 108
 109
 110 #endif  // LORENTZVECTOR_H