EvtDiracSpinor.hh

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// Environment:
//      This software is part of the EvtGen package developed jointly
//      for the BaBar and CLEO collaborations.  If you use all or part
//      of it, please give an appropriate acknowledgement.
//
// Copyright Information: See EvtGen/COPYRIGHT
//      Copyright (C) 1998      Caltech, UCSB
//
// Module: EvtGen/EvtDiracSpinor.hh
//
// Description:Class to manipulate dirac spinors
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// Modification history:
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//    DJL/RYD     September 25, 1996         Module created
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#ifndef EVTDIRACSPINOR_HH
#define EVTDIRACSPINOR_HH
 
#include "EvtGenBase/EvtComplex.hh"
//#include "EvtGenBase/EvtVector4C.hh"
//#include "EvtGenBase/EvtTensor4C.hh"
#include "EvtGenBase/EvtVector4R.hh"
#include "EvtGenBase/EvtVector3R.hh"
 
class EvtTensor4C;
class EvtVector4C;
class EvtDiracSpinor ;
EvtDiracSpinor rotateEuler(const EvtDiracSpinor& sp,
               double alpha,double beta,double gamma);
EvtDiracSpinor boostTo(const EvtDiracSpinor& sp,
               const EvtVector4R p4);
EvtDiracSpinor boostTo(const EvtDiracSpinor& sp,
               const EvtVector3R boost);  
EvtVector4C EvtLeptonVACurrent(const EvtDiracSpinor& d,const EvtDiracSpinor& dp);
EvtVector4C EvtLeptonVCurrent(const EvtDiracSpinor& d,const EvtDiracSpinor& dp);
EvtVector4C EvtLeptonACurrent(const EvtDiracSpinor& d,const EvtDiracSpinor& dp);
EvtComplex  EvtLeptonSCurrent(const EvtDiracSpinor& d,const EvtDiracSpinor& dp);
EvtComplex  EvtLeptonPCurrent(const EvtDiracSpinor& d,const EvtDiracSpinor& dp);
EvtTensor4C  EvtLeptonTCurrent(const EvtDiracSpinor& d,const EvtDiracSpinor& dp);
EvtTensor4C  EvtLeptonTg5Current(const EvtDiracSpinor& d,const EvtDiracSpinor& dp);// u-bar sigma^{mu,nu} gamma_5 v,pingrg
inline EvtDiracSpinor operator+(const EvtDiracSpinor& u1, const EvtDiracSpinor& u2); 
inline EvtDiracSpinor operator-(const EvtDiracSpinor& u1, const EvtDiracSpinor& u2); 
std::ostream& operator<<(std::ostream& s, const EvtDiracSpinor& c);  
EvtDiracSpinor operator*(const EvtComplex& c, const EvtDiracSpinor& d);
 
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class EvtDiracSpinor {
 
  friend EvtDiracSpinor rotateEuler(const EvtDiracSpinor& sp,
                 double alpha,double beta,double gamma);
  friend EvtDiracSpinor boostTo(const EvtDiracSpinor& sp,
                 const EvtVector4R p4);
  friend EvtDiracSpinor boostTo(const EvtDiracSpinor& sp,
                 const EvtVector3R boost);  
  friend EvtVector4C EvtLeptonVACurrent
    (const EvtDiracSpinor& d,const EvtDiracSpinor& dp);
  friend EvtVector4C EvtLeptonVCurrent 
    (const EvtDiracSpinor& d,const EvtDiracSpinor& dp);
  friend EvtVector4C EvtLeptonACurrent 
    (const EvtDiracSpinor& d,const EvtDiracSpinor& dp);
  friend EvtComplex  EvtLeptonSCurrent 
    (const EvtDiracSpinor& d,const EvtDiracSpinor& dp);
  friend EvtComplex  EvtLeptonPCurrent 
    (const EvtDiracSpinor& d,const EvtDiracSpinor& dp);
  friend EvtTensor4C  EvtLeptonTCurrent 
    (const EvtDiracSpinor& d,const EvtDiracSpinor& dp);
  friend EvtTensor4C  EvtLeptonTg5Current 
    (const EvtDiracSpinor& d,const EvtDiracSpinor& dp);
  friend EvtDiracSpinor operator+(const EvtDiracSpinor& u1,
                  const EvtDiracSpinor& u2); 
  friend EvtDiracSpinor operator-(const EvtDiracSpinor& u1,
                  const EvtDiracSpinor& u2); 
  friend EvtDiracSpinor operator*(const EvtComplex& c,
                  const EvtDiracSpinor& d);
 
  friend std::ostream& operator<<(std::ostream& s, const EvtDiracSpinor& c);  
 
public:
 
  inline EvtDiracSpinor();
  EvtDiracSpinor(const EvtComplex& sp0,const EvtComplex& sp1,
         const EvtComplex& sp2,const EvtComplex& sp3);
  virtual ~EvtDiracSpinor();
  inline EvtDiracSpinor(const EvtDiracSpinor& dspinor);
  inline EvtDiracSpinor& operator=(const EvtDiracSpinor& dspinor);
 
  inline EvtDiracSpinor& operator+=(const EvtDiracSpinor& u2);
  inline EvtDiracSpinor& operator-=(const EvtDiracSpinor& u2);
 
  void set(const EvtComplex& sp0,const EvtComplex& sp1,
       const EvtComplex& sp2,const EvtComplex& sp3);
  void set_spinor(int i,const EvtComplex& sp);
  const EvtComplex& get_spinor(int i) const; 
  EvtDiracSpinor conj() const;
  void applyRotateEuler(double alpha,double beta,double gamma);
  void applyBoostTo(const EvtVector4R& p4);
  void applyBoostTo(const EvtVector3R& boost);
  EvtDiracSpinor adjoint() const;
  
private:
 
  EvtComplex spinor[4];
 
};
 
EvtDiracSpinor::EvtDiracSpinor(){
 
  spinor[0]=EvtComplex(); spinor[1]=EvtComplex();
  spinor[2]=EvtComplex(); spinor[3]=EvtComplex();
 
}
 
EvtDiracSpinor::EvtDiracSpinor(const EvtDiracSpinor& dspinor){
 
  spinor[0]=dspinor.spinor[0];
  spinor[1]=dspinor.spinor[1];
  spinor[2]=dspinor.spinor[2];
  spinor[3]=dspinor.spinor[3];
 
}
 
EvtDiracSpinor& EvtDiracSpinor::operator=(const EvtDiracSpinor& dspinor){
 
  spinor[0]=dspinor.spinor[0];
  spinor[1]=dspinor.spinor[1];
  spinor[2]=dspinor.spinor[2];
  spinor[3]=dspinor.spinor[3];
 
  return *this;
 
}
 
inline EvtDiracSpinor& EvtDiracSpinor::operator+=(const EvtDiracSpinor& u2){
 
  spinor[0]+=u2.spinor[0];
  spinor[1]+=u2.spinor[1];
  spinor[2]+=u2.spinor[2];
  spinor[3]+=u2.spinor[3];
  
  return *this; 
}
 
inline EvtDiracSpinor operator+(const EvtDiracSpinor& u1,
                const EvtDiracSpinor& u2){
  
  return EvtDiracSpinor(u1)+=u2;
 
}
 
inline EvtDiracSpinor& EvtDiracSpinor::operator-=(const EvtDiracSpinor& u2){
 
  spinor[0]-=u2.spinor[0];
  spinor[1]-=u2.spinor[1];
  spinor[2]-=u2.spinor[2];
  spinor[3]-=u2.spinor[3];
  
  return *this; 
}
 
inline EvtDiracSpinor operator-(const EvtDiracSpinor& u1,
                const EvtDiracSpinor& u2){
  
  return EvtDiracSpinor(u1)-=u2;
 
}
 
#endif