然单位进行计算,真空中的光速c=约化普朗克常数n=1,时空坐标x=x1,x2,x3,x4=x,y,z,it=x,it,偏微分算符a=a1,a2,a3,a4=a/ax,a/ay,a/az,a/iat=a,-iat=▽,-ia/at
狭义相对论的能量动量关系式是e^2=p^2+m^2,让能量e用能量算符ia/at替换,动量p用动量算符-i▽替换,就可以得到-a^2/at^2=-▽^2+m^2,即▽^2-a^2/at^2-m^2=0
让它两边作用在波函数Ψ上得a^2-m^2Ψ=0,这就是大名鼎鼎的克莱因-戈登场方程。
算符a^2在洛伦兹变换下是四维标量,即a'^2=a^2静质量的平方m^2是常数。
要使克莱因-戈登场方程具有洛伦兹变换的协变,即将方程a^2-m^2Ψ=0时空坐标进行洛伦兹变换后得到的a'^2-m^2Ψ'=0形式不变,唯一要求就是洛伦兹时空坐标变换后的波函数Ψ'=Ψ就达到目的了,这样的场叫标量场。
如果让洛伦兹变换特殊一点,保持时间不变,而在空间中旋转,这样旋转后的波函数Ψ'x',t=exp-is·αΨx,t。
这就是说在时间t不变的情况下,波函数Ψx,t的空间坐标矢量x在角动量s方向旋转无穷小α角后变成矢量x'。