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[ginac.git] / ginac / clifford.h
index 81abd9f5c879c956da862f009fc5f24f6b7bcbc4..645a76006af64c34e8d8a93c6f0b64c1ff28d093 100644 (file)
@@ -3,7 +3,7 @@
  *  Interface to GiNaC's clifford algebra (Dirac gamma) objects. */
 
 /*
- *  GiNaC Copyright (C) 1999-2004 Johannes Gutenberg University Mainz, Germany
+ *  GiNaC Copyright (C) 1999-2008 Johannes Gutenberg University Mainz, Germany
  *
  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
@@ -17,7 +17,7 @@
  *
  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  *  along with this program; if not, write to the Free Software
- *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
+ *  Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  */
 
 #ifndef __GINAC_CLIFFORD_H__
@@ -52,6 +52,8 @@ public:
        clifford(unsigned char rl, const ex & metr, std::auto_ptr<exvector> vp);
 
        // functions overriding virtual functions from base classes
+public:
+       unsigned precedence() const { return 65; }
 protected:
        ex eval_ncmul(const exvector & v) const;
        bool match_same_type(const basic & other) const;
@@ -191,7 +193,7 @@ ex dirac_ONE(unsigned char rl = 0);
 /** Create a Clifford unit object.
  *
  *  @param mu Index (must be of class varidx or a derived class)
- *  @param metr Metric (should be of class tensmetric or a derived class, or a symmetric matrix)
+ *  @param metr Metric (should be of class tensmetric or a derived class, or a matrix)
  *  @param rl Representation label
  *  @return newly constructed Clifford unit object */
 ex clifford_unit(const ex & mu, const ex & metr, unsigned char rl = 0);
@@ -275,7 +277,19 @@ inline ex clifford_bar(const ex & e) { return clifford_prime(e.conjugate()); }
 /** Reversion of the Clifford algebra, coincides with the conjugate(). */
 inline ex clifford_star(const ex & e) { return e.conjugate(); }
 
-ex delete_ONE(const ex &e);
+/** Replaces all dirac_ONE's in e with 1.
+ *  Aborts if e contains any clifford_unit.
+ *  
+ *  @param e Expression to be processed */
+ex remove_dirac_ONE(const ex & e);
+
+/** Replaces dirac_ONE's (with a representation_label no less than rl) in e with 1.
+ *  For the default value rl = 0 remove all of them. Aborts if e contains any 
+ *  clifford_unit with representation_label to be removed.
+ *  
+ *  @param e Expression to be processed
+ *  @param rl Value of representation label */
+ex remove_dirac_ONE(const ex & e, unsigned char rl);
 
 /** Calculation of the norm in the Clifford algebra. */
 ex clifford_norm(const ex & e);
@@ -287,11 +301,62 @@ ex clifford_inverse(const ex & e);
  *
  *  @param v List or vector of coordinates
  *  @param mu Index (must be of class varidx or a derived class)
- *  @param metr Metric (should be of class tensmetric or a derived class, or a symmetric matrix)
+ *  @param metr Metric (should be of class tensmetric or a derived class, or a matrix)
  *  @param rl Representation label
  *  @return Clifford vector with given components */
 ex lst_to_clifford(const ex & v, const ex & mu,  const ex & metr, unsigned char rl = 0);
 
+/** List or vector conversion into the Clifford vector.
+ *
+ *  @param v List or vector of coordinates
+ *  @param e Clifford unit object
+ *  @return Clifford vector with given components */
+ex lst_to_clifford(const ex & v, const ex & e);
+
+/** An inverse function to lst_to_clifford(). For given Clifford vector extracts
+ *  its components with respect to given Clifford unit. Obtained components may 
+ *  contain Clifford units with a different metric. Extraction is based on 
+ *  the algebraic formula (e * c.i + c.i * e)/ pow(e.i, 2) for non-degenerate cases
+ *  (i.e. neither pow(e.i, 2) = 0).
+ *  
+ *  @param e Clifford expression to be decomposed into components
+ *  @param c Clifford unit defining the metric for splitting (should have numeric dimension of indices)
+ *  @param algebraic Use algebraic or symbolic algorithm for extractions 
+ *  @return List of components of a Clifford vector*/
+lst clifford_to_lst(const ex & e, const ex & c, bool algebraic=true);
+
+/** Calculations of Moebius transformations (conformal map) defined by a 2x2 Clifford matrix
+ *  (a b\\c d) in linear spaces with arbitrary signature. The expression is 
+ *  (a * x + b)/(c * x + d), where x is a vector build from list v with metric G.
+ *  (see Jan Cnops. An introduction to {D}irac operators on manifolds, v.24 of
+ *  Progress in Mathematical Physics. Birkhauser Boston Inc., Boston, MA, 2002.)
+ * 
+ *  @param a (1,1) entry of the defining matrix
+ *  @param b (1,2) entry of the defining matrix
+ *  @param c (2,1) entry of the defining matrix
+ *  @param d (2,2) entry of the defining matrix
+ *  @param v Vector to be transformed
+ *  @param G Metric of the surrounding space, may be a Clifford unit then the next parameter is ignored
+ *  @param rl Representation label 
+ *  @return List of components of the transformed vector*/
+ex clifford_moebius_map(const ex & a, const ex & b, const ex & c, const ex & d, const ex & v, const ex & G, unsigned char rl);
+
+/** Same as clifford_moebius_map(a, b, c, d, v, G, 0). */
+ex clifford_moebius_map(const ex & a, const ex & b, const ex & c, const ex & d, const ex & v, const ex & G);
+
+/** The second form of Moebius transformations defined by a 2x2 Clifford matrix M
+ *  This function takes the transformation matrix M as a single entity.
+ * 
+ *  @param M the defining matrix
+ *  @param v Vector to be transformed
+ *  @param G Metric of the surrounding space, may be a Clifford unit then the next parameter is ignored
+ *  @param rl Representation label 
+ *  @return List of components of the transformed vector*/
+ex clifford_moebius_map(const ex & M, const ex & v, const ex & G, unsigned char rl);
+
+/** Same as clifford_moebius_map(M, v, G, 0). */
+ex clifford_moebius_map(const ex & M, const ex & v, const ex & G);
+
 } // namespace GiNaC
 
 #endif // ndef __GINAC_CLIFFORD_H__