克莱因-高登方程
克莱因-高登方程(Klein-Gordon equation)是相对论量子力学和量子场论中的最基本方程,它是薛定谔方程的相对论形式,用于描述自旋为零的粒子。克莱因-高登方程是由瑞典理论物理学家奥斯卡·克莱因和德国人沃尔特·高登于二十世纪二三十年代分别独立推导得出的。
相对论量子力学下的形式推导:
自由粒子的薛定谔方程是非相对论量子力学的最基本方程:

其中是动量算符。

薛定谔方程并非相对论协变的,意味着它不满足爱因斯坦的狭义相对论。
利用狭义相对论中四维动量的不变性导出的相对论动量能量关系,相对论能量

替换薛定谔方程左边自由粒子的动能,

并最终得到它的协变形式

其中,达朗贝尔算符

从相对论量子力学的观点来看,达朗贝尔算符的出现意味着克莱因—高登方程是一个量子力学的波方程。