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       1             : //--------------------------------------------------------------------------
       2             : //
       3             : // Environment:
       4             : //      This software is part of the EvtGen package developed jointly
       5             : //      for the BaBar and CLEO collaborations.  If you use all or part
       6             : //      of it, please give an appropriate acknowledgement.
       7             : //
       8             : // Copyright Information: See EvtGen/COPYRIGHT
       9             : //      Copyright (C) 1998      Caltech, UCSB
      10             : //
      11             : // Module: EvtGen/EvtGammaMatrix.hh
      12             : //
      13             : // Description: Class to manipulate gamma matrices. The reperesentation
      14             : //              used is the "standard" Dirac representation.
      15             : //
      16             : // Modification history:
      17             : //
      18             : //    DJL/RYD     September 25, 1998         Module created
      19             : //
      20             : //------------------------------------------------------------------------
      21             : 
      22             : #ifndef EVTGAMMAMATRIX_HH
      23             : #define EVTGAMMAMATRIX_HH
      24             : 
      25             : #include "EvtGenBase/EvtComplex.hh"
      26             : #include "EvtGenBase/EvtDiracSpinor.hh" // needed for adjoint
      27             : //#include <iostream.h>
      28             : #include <iosfwd>
      29             : class EvtGammaMatrix;
      30             : class EvtVector4C;
      31             : 
      32             : namespace EvtGenFunctions {
      33             :   // slash or Feynman slash a 4-vector
      34             :   EvtGammaMatrix slash( const EvtVector4C& p ) ;
      35             :   EvtGammaMatrix slash( const EvtVector4R& p ) ;
      36             : };
      37             : 
      38             : class EvtGammaMatrix {
      39             : 
      40             :     friend EvtGammaMatrix operator*(const EvtComplex& c,const EvtGammaMatrix& g);
      41             :     friend EvtGammaMatrix operator*(const EvtGammaMatrix& g, const EvtComplex& c);
      42             :     friend EvtGammaMatrix operator/(const EvtGammaMatrix& g, const double d);
      43             :     friend EvtDiracSpinor operator*(const EvtGammaMatrix& g,const EvtDiracSpinor& d);
      44             :     friend EvtGammaMatrix operator+(const EvtGammaMatrix& g1,const EvtGammaMatrix& g2);
      45             :     friend EvtGammaMatrix operator-(const EvtGammaMatrix& g1,const EvtGammaMatrix& g2);
      46             :     friend EvtGammaMatrix operator*(const EvtGammaMatrix& g1,const EvtGammaMatrix& g2);
      47             :     friend std::ostream& operator<<(std::ostream& s, const EvtGammaMatrix& v);
      48             :     friend EvtDiracSpinor EvtDiracSpinor::adjoint() const;
      49             : 
      50             :     
      51             : public:
      52             :     
      53             :     EvtGammaMatrix();
      54             :     virtual ~EvtGammaMatrix();
      55             :     EvtGammaMatrix(const EvtGammaMatrix& gm);  
      56             :     EvtGammaMatrix& operator=(const EvtGammaMatrix& gm);  
      57             :     
      58             :     void init();
      59             :     static const EvtGammaMatrix& g(int);
      60             :     static const EvtGammaMatrix& g0();
      61             :     static const EvtGammaMatrix& g1();
      62             :     static const EvtGammaMatrix& g2();
      63             :     static const EvtGammaMatrix& g3();
      64             :     static const EvtGammaMatrix& g5();
      65             :     static const EvtGammaMatrix& id();
      66             :     static const EvtGammaMatrix& va0();
      67             :     static const EvtGammaMatrix& va1();
      68             :     static const EvtGammaMatrix& va2();
      69             :     static const EvtGammaMatrix& va3();
      70             :     static const EvtGammaMatrix& v0();
      71             :     static const EvtGammaMatrix& v1();
      72             :     static const EvtGammaMatrix& v2();
      73             :     static const EvtGammaMatrix& v3();
      74             :     // Dirac sigma matrix with upper or lower indices (only one element)
      75             :     static const EvtGammaMatrix& sigmaUpper(unsigned int mu, unsigned int nu);
      76             :     static const EvtGammaMatrix& sigmaLower(unsigned int mu, unsigned int nu);
      77             :         
      78             :     EvtGammaMatrix& operator+=(const EvtGammaMatrix &g);
      79             :     EvtGammaMatrix& operator-=(const EvtGammaMatrix &g);
      80             :     EvtGammaMatrix& operator*=(const EvtGammaMatrix &g);
      81             :     
      82             : private:
      83             :     EvtComplex _gamma[4][4];
      84             : 
      85             : };
      86             : 
      87             : 
      88             : inline EvtGammaMatrix operator+(const EvtGammaMatrix& g1,const EvtGammaMatrix& g2){
      89           0 :     return EvtGammaMatrix(g1)+=g2;
      90           0 : }
      91             : 
      92             : inline EvtGammaMatrix operator-(const EvtGammaMatrix& g1,const EvtGammaMatrix& g2){
      93           0 :   return EvtGammaMatrix(g1)-=g2;
      94           0 : }
      95             : 
      96             : inline EvtGammaMatrix operator*(const EvtGammaMatrix& g1,const EvtGammaMatrix& g2){
      97           0 :   return EvtGammaMatrix(g1)*=g2;
      98           0 : }
      99             : 
     100             : inline EvtGammaMatrix operator/(const EvtGammaMatrix& g, const double d)
     101             : {
     102           0 :     return g * EvtComplex(1/d,0);
     103             : }
     104             : 
     105             : 
     106             : 
     107             : 
     108             : #endif