狄拉克方程的结构形式为:
\(E I_4 = k_1 p_x + k_2 p_y + k_3 p_z + k_4 m\)的形式,
\(k_i\)为\(4x4\)矩阵
且满足:
\(E^2 = p_x^2 + p_y^2 + p_z^2 + p_m^2 \)的形式,
而对于\(k_i p_i\),对角形式我们可以写成下列形式:
\(\begin{pmatrix}\pm a & 0 \\ 0 & \pm a \end{pmatrix}\),
\(\begin{pmatrix}0 & a \\ a & 0 \end{pmatrix}\),
\(\begin{pmatrix}0 & -ia \\ ia & 0 \end{pmatrix}\)
a是二维矩阵,满足\(a^2=p_i^2 I_2\)
同理,a可以取下列值:
\(\begin{pmatrix}\pm p_i & 0 \\ 0 & \pm p_i \end{pmatrix}\),
\(\begin{pmatrix}0 & p_i \\ p_i & 0 \end{pmatrix}\),
\(\begin{pmatrix}0 & -ip_i \\ ip_i & 0 \end{pmatrix}\)
显然,狄拉克矩阵里:
\(p_x\)取了\(\begin{pmatrix}0 & p_x \\ p_x & 0 \end{pmatrix}\)
\(p_y\)取了\(\begin{pmatrix}0 & -i p_y \\ i p_y & 0 \end{pmatrix}\)
\(p_z\)取了\(\begin{pmatrix}p_z & 0 \\ 0 & -p_z \end{pmatrix}\)
\(p_m\)取了\(\begin{pmatrix}p_m & 0 \\ 0 & -p_m \end{pmatrix}\)
同时,\(k_i(i=1,2,3)\)取了\(\begin{pmatrix}0 & a \\ a & 0 \end{pmatrix}\),
\(k_4\)取了\(\begin{pmatrix}a & 0 \\ 0 & -a \end{pmatrix}\)的形式
薛定谔方程对动量的处理是用了总动量的平方p^2是个标量,体现的是相对论的能量关系,而狄拉克方程用的则是用了向量的方式\(\sigma1 px+\sigma2 py +\sigma3 pz\), 而对\(\sigma2\)取了复数值和\(\sigma1\)组成了xy旋转平面,体现的是相对论的动量关系和自旋。两者都没有对静质量做出解释,狄拉克方程的自旋是对自旋导致的相互作用的拟合,并不是对粒子内禀属性的自旋的实现,所以说狄拉克方程并非革命性的。