TEvtGen/EvtGenBase/EvtGammaMatrix.hh

   1 //--------------------------------------------------------------------------
   2 //
   3 // Environment:
   4 //      This software is part of the EvtGen package developed jointly
   5 //      for the BaBar and CLEO collaborations.  If you use all or part
   6 //      of it, please give an appropriate acknowledgement.
   7 //
   8 // Copyright Information: See EvtGen/COPYRIGHT
   9 //      Copyright (C) 1998      Caltech, UCSB
  10 //
  11 // Module: EvtGen/EvtGammaMatrix.hh
  12 //
  13 // Description: Class to manipulate gamma matrices. The reperesentation
  14 //              used is the "standard" Dirac representation.
  15 //
  16 // Modification history:
  17 //
  18 //    DJL/RYD     September 25, 1998         Module created
  19 //
  20 //------------------------------------------------------------------------
  21
  22 #ifndef EVTGAMMAMATRIX_HH
  23 #define EVTGAMMAMATRIX_HH
  24
  25 #include "EvtGenBase/EvtComplex.hh"
  26 #include "EvtGenBase/EvtDiracSpinor.hh" // needed for adjoint
  27 //#include <iostream.h>
  28 #include <iosfwd>
  29 class EvtGammaMatrix;
  30 class EvtVector4C;
  31
  32 EvtGammaMatrix slash(const EvtVector4C& p);
  33
  34 class EvtGammaMatrix {
  35
  36     friend EvtGammaMatrix operator*(const EvtComplex& c,const EvtGammaMatrix& g);
  37     friend EvtGammaMatrix operator*(const EvtGammaMatrix& g, const EvtComplex& c);
  38     friend EvtGammaMatrix operator/(const EvtGammaMatrix& g, const double d);
  39     friend EvtDiracSpinor operator*(const EvtGammaMatrix& g,const EvtDiracSpinor& d);
  40     //friend EvtComplex operator*(const EvtDiracSpinor& d,const EvtDiracSpinor& dp);
  41     friend EvtGammaMatrix operator+(const EvtGammaMatrix& g1,const EvtGammaMatrix& g2);
  42     friend EvtGammaMatrix operator-(const EvtGammaMatrix& g1,const EvtGammaMatrix& g2);
  43     friend EvtGammaMatrix operator*(const EvtGammaMatrix& g1,const EvtGammaMatrix& g2);
  44     friend std::ostream& operator<<(std::ostream& s, const EvtGammaMatrix& v);
  45     friend EvtDiracSpinor EvtDiracSpinor::adjoint() const;
  46     // slash or Feynman slash a 4-vector
  47     friend EvtGammaMatrix slash(const EvtVector4C& p);
  48
  49
  50 public:
  51
  52     EvtGammaMatrix();
  53     virtual ~EvtGammaMatrix();
  54     EvtGammaMatrix(const EvtGammaMatrix& gm);
  55     EvtGammaMatrix& operator=(const EvtGammaMatrix& gm);
  56
  57     void init();
  58     static const EvtGammaMatrix& g(int);
  59     static const EvtGammaMatrix& g0();
  60     static const EvtGammaMatrix& g1();
  61     static const EvtGammaMatrix& g2();
  62     static const EvtGammaMatrix& g3();
  63     static const EvtGammaMatrix& g5();
  64     static const EvtGammaMatrix& id();
  65     static const EvtGammaMatrix& va0();
  66     static const EvtGammaMatrix& va1();
  67     static const EvtGammaMatrix& va2();
  68     static const EvtGammaMatrix& va3();
  69     static const EvtGammaMatrix& v0();
  70     static const EvtGammaMatrix& v1();
  71     static const EvtGammaMatrix& v2();
  72     static const EvtGammaMatrix& v3();
  73     // Dirac sigma matrix with upper or lower indices (only one element)
  74     static const EvtGammaMatrix& sigmaUpper(unsigned int mu, unsigned int nu);
  75     static const EvtGammaMatrix& sigmaLower(unsigned int mu, unsigned int nu);
  76
  77     EvtGammaMatrix& operator+=(const EvtGammaMatrix &g);
  78     EvtGammaMatrix& operator-=(const EvtGammaMatrix &g);
  79     EvtGammaMatrix& operator*=(const EvtGammaMatrix &g);
  80
  81 private:
  82     EvtComplex _gamma[4][4];
  83
  84 };
  85
  86
  87 inline EvtGammaMatrix operator+(const EvtGammaMatrix& g1,const EvtGammaMatrix& g2){
  88     return EvtGammaMatrix(g1)+=g2;
  89 }
  90
  91 inline EvtGammaMatrix operator-(const EvtGammaMatrix& g1,const EvtGammaMatrix& g2){
  92   return EvtGammaMatrix(g1)-=g2;
  93 }
  94
  95 inline EvtGammaMatrix operator*(const EvtGammaMatrix& g1,const EvtGammaMatrix& g2){
  96   return EvtGammaMatrix(g1)*=g2;
  97 }
  98
  99 inline EvtGammaMatrix operator/(const EvtGammaMatrix& g, const double d)
 100 {
 101     return g * EvtComplex(1/d,0);
 102 }
 103
 104
 105
 106
 107 #endif