EvtGammaMatrix.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.
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// Copyright Information: See EvtGen/COPYRIGHT
//      Copyright (C) 1998      Caltech, UCSB
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// Module: EvtGen/EvtGammaMatrix.hh
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// Description: Class to manipulate gamma matrices. The reperesentation
//              used is the "standard" Dirac representation.
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// Modification history:
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//    DJL/RYD     September 25, 1998         Module created
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#ifndef EVTGAMMAMATRIX_HH
#define EVTGAMMAMATRIX_HH

#include "EvtGenBase/EvtComplex.hh"
#include "EvtGenBase/EvtDiracSpinor.hh" // needed for adjoint
//#include <iostream.h>
#include <iosfwd>
class EvtGammaMatrix;
class EvtVector4C;

namespace EvtGenFunctions {
  // slash or Feynman slash a 4-vector
  EvtGammaMatrix slash( const EvtVector4C& p ) ;
  EvtGammaMatrix slash( const EvtVector4R& p ) ;
}

class EvtGammaMatrix {

    friend EvtGammaMatrix operator*(const EvtComplex& c,const EvtGammaMatrix& g);
    friend EvtGammaMatrix operator*(const EvtGammaMatrix& g, const EvtComplex& c);
    friend EvtGammaMatrix operator/(const EvtGammaMatrix& g, const double d);
    friend EvtDiracSpinor operator*(const EvtGammaMatrix& g,const EvtDiracSpinor& d);
    friend EvtGammaMatrix operator+(const EvtGammaMatrix& g1,const EvtGammaMatrix& g2);
    friend EvtGammaMatrix operator-(const EvtGammaMatrix& g1,const EvtGammaMatrix& g2);
    friend EvtGammaMatrix operator*(const EvtGammaMatrix& g1,const EvtGammaMatrix& g2);
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& s, const EvtGammaMatrix& v);
    friend EvtDiracSpinor EvtDiracSpinor::adjoint() const;

    
public:
    
    EvtGammaMatrix();
    virtual ~EvtGammaMatrix();
    EvtGammaMatrix(const EvtGammaMatrix& gm);  
    EvtGammaMatrix& operator=(const EvtGammaMatrix& gm);  
    
    void init();
    static const EvtGammaMatrix& g(int);
    static const EvtGammaMatrix& g0();
    static const EvtGammaMatrix& g1();
    static const EvtGammaMatrix& g2();
    static const EvtGammaMatrix& g3();
    static const EvtGammaMatrix& g5();
    static const EvtGammaMatrix& id();
    static const EvtGammaMatrix& va0();
    static const EvtGammaMatrix& va1();
    static const EvtGammaMatrix& va2();
    static const EvtGammaMatrix& va3();
    static const EvtGammaMatrix& v0();
    static const EvtGammaMatrix& v1();
    static const EvtGammaMatrix& v2();
    static const EvtGammaMatrix& v3();
    // Dirac sigma matrix with upper or lower indices (only one element)
    static const EvtGammaMatrix& sigmaUpper(unsigned int mu, unsigned int nu);
    static const EvtGammaMatrix& sigmaLower(unsigned int mu, unsigned int nu);
        
    EvtGammaMatrix& operator+=(const EvtGammaMatrix &g);
    EvtGammaMatrix& operator-=(const EvtGammaMatrix &g);
    EvtGammaMatrix& operator*=(const EvtGammaMatrix &g);
    
private:
    EvtComplex _gamma[4][4];

};


inline EvtGammaMatrix operator+(const EvtGammaMatrix& g1,const EvtGammaMatrix& g2){
    return EvtGammaMatrix(g1)+=g2;
}

inline EvtGammaMatrix operator-(const EvtGammaMatrix& g1,const EvtGammaMatrix& g2){
  return EvtGammaMatrix(g1)-=g2;
}

inline EvtGammaMatrix operator*(const EvtGammaMatrix& g1,const EvtGammaMatrix& g2){
  return EvtGammaMatrix(g1)*=g2;
}

inline EvtGammaMatrix operator/(const EvtGammaMatrix& g, const double d)
{
    return g * EvtComplex(1/d,0);
}




#endif