Spin precession in classical relativistic mechanics

Summary

The motion of a point-particle with spin according to relativistic classical mechanics is shown to possess the following properties. A free particle is not required to move along a straight line, but may move along a helix in space, or along a hyperbola in space-time. The helical motion is the classical analogue of zitterbewegung and the hyperbolic motion is the classical analogue of pair production. The effective massM of the particle is in general not equal to its rest mass. In a magnetic fieldB, the particle automatically possesses a magnetic momenteBσ/Mc, where σ is the spin. The effective mass is a constant of the motion in a uniform electric or magnetic field.

Riassunto

Dimostriamo che secondo la meccanica relativistica classica il moto di una particella puntiforme con spin, possiede le seguenti proprietà. Non è necessario che una particella libera si muova lungo una retta, ma si può muovere nello spazio lungo un’elica, o lungo un’iperbole nello spazio tempo. Il moto elicoidale è l’analogo classico della zitterbewegung e il moto iperbolico è l’analogo classico della produzione di coppie. La massa effettivaM della particella in generale non è uguale alla sua massa di riposo. In un campo magneticoB, la particella possiede automaticamente un momento magneticoeBσ/Mc, in cui σ è lo spin. La massa effettiva è una costante del moto in un campo magnetico od elettrico uniforme.