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爱吱声»广场 › 研究生院 › 科教学圃 › 【单口相声.第二回】我不是文科生，兼谈何为电子1/2自旋 ...
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[科普知识] 【单口相声.第二回】我不是文科生，兼谈何为电子1/2自旋

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数值分析
  • TA的每日心情
    开心
    9 小时前

    • 签到天数: 1872 天

    [LV.Master]无

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    楼主
     楼主| 发表于 2022-1-4 02:56:00 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
    本帖最后由 数值分析 于 2022-1-4 20:25 编辑 2 D( x0 `' M6 x/ m/ x% h

    + t( l. H* w# Q* W9 L! A+ {/ p大家好.. k# J- b8 p; I' e; n6 i$ E* M
    7 H" c9 R& g& d3 n8 M0 q3 g
    首先感谢大家的支持.看到这么多人愿意听我在这叨叨,还给我爱元打赏,出乎我的意料,令我感动.
    * B% T; j5 V, O
    9 ^/ o3 J0 X+ U/ \' ^有的同学说了,说我这是坑,这可是冤枉我了.上有老下有小,养家不易啊.昨天还有同学祝我三年两胎,还双胞胎,为稻梁谋,不得不加班加点打工挣嚼裹儿啊.这不刚得点空,咱就继续了么.
    , k. ^. H2 F: K% c% x
    . L8 `3 G* V% U% x4 J' h还有的同学说不承认我是理科生.嗐,我这儿是求认同来了么?自己的场子,得自己凭本事找回来.具体怎么找,您往下看就知道了.
    2 J* Q" s, C, f6 T9 _+ C
    & R2 i& Y8 O1 h2 \/ N闲话少叙,书归正传.
    / Q- @1 ?/ d# i+ n1 K  i1 k7 c: x* K% m$ L3 i; }1 ~+ _+ I' ]
    上次说到:有没有办法，用宏观物体演示一下这个1/2自旋呢？还真有，这就得提我们这行的祖师爷之一，狄拉克老先生了。其实当时停在这个地方我挺后怕的,怕什么呢?怕有懂行的来刨活啊.这个提示已经挺明显了,要是懂行的估计已经知道我下面要说什么了.还好,看来爱坛咱们这儿懂行的不多啊,那就好办了.
    9 M% ?# m: Y  G2 y0 ^
    / `5 s2 f& m; \$ g. Z7 ~( d一般来说,要说明1/2自旋,或者三维空间里为什么会存在有旋转2周才回到原始状态的物体,正经的数学工具是group theory和representation theory.这个思路简单来说如下:先证明三维空间中的旋转可以用SO(3)群来"表示"(SO means special orthogonal, 3 for 3D).然后再证明电子的自旋状态的改变可以用SU(2)群来"表示"(SU means special unitary, 2 for 2D),最后证明SU(2)群 double-covers SO(3)群即可. ; S" g' @2 j, c. W: c0 |" t
    1 \. R2 Z) a2 t  L, X5 q
    别怕,咱们先不管这个正经的证明啊,就说怎么用一个宏观物体的实验,演示类似1/2自旋的效果.这是狄拉克老先生想出来的.根据挖坑大法,此处应该转去叙述狄拉克老先生的生平,轶事等等若干.狄拉克老先生真有不少轶事可以讲的.不过鉴于已经有同学投诉大坑了,咱们就略过这段不表,直接进入正题"Dirac Trick".我这就给您演示,三维空间中旋转720度才恢复原状的物体.(您瞧,这么良心的楼主还不赶紧打赏...)# h: O" r: f' n  K& c
    3 x0 i3 ^0 }* }' h4 B/ F! L$ Z: _2 a
    您看,我这手里拿着一个杯子,哦,您说我没开摄像头,您看不见.这不打紧,我请个外国小哥给您演示,您上眼啦.
    ! q% X3 @* U; W4 [
    * A7 ^1 o7 p0 ^( F) F  s  _, rhttps://www.youtube.com/watch?v=JDJKfs3HqRg
    ; @8 k* F# ?+ w
    5 ^& T" H- n& I8 L不知道演示您看明白了没有.这外国小哥的一条胳膊再加上他手里的那个杯子一起就相当于电子,这整个物件要旋转720度才能回到原来的状态.您可能有疑问啊,如果说杯子就相当于电子,那么为什么要多加一条胳膊呢?好问题,因为电子不像乒乓球,并不是一个确定位置的球.您可能听说过测不准原理,单个电子并不在某一个位置上,而是依概率分布在空间中各个位置,甚至于无穷远处,只是在某处的概率特别大而已.概率最高的地方就相当于那个杯子,但还有一条长长的尾巴(波函数),将这个电子和整个空间连接起来.6 X0 s) _7 n- i0 S- M1 R% D
    7 W) e: h" o! a+ T
    这回您都明白了吧,不过视频看来终觉浅,绝知此事要躬行.何况这个演示当中,还有一处关键,外国小哥并没有说明,不得不说是一个遗憾.下面我就为您说明这处关键,补上这处遗憾.(又有点忙,且待我去去就来.大家可以再次稍候,给点打赏什么的...)
    # F9 I& r1 Y3 t- I+ a
    ; H2 c1 r* L/ |7 X4 T7 c. g更新了：号外2.5 http://www.aswetalk.net/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=154184&page=1&extra=#pid1327993

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    清凉山 + 8
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    pcb
  • TA的每日心情
    开心
    13 小时前

    • 签到天数: 3103 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2022-1-4 03:52:44 | 只看该作者
    Dirac BELT) I& V# c0 Y; ]* F- i
    1 f; ^3 r  C) Q( D) M- t7 Z
    想想俺也是在物理系念到骂死它的
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    pcb
  • TA的每日心情
    开心
    13 小时前

    • 签到天数: 3103 天

    [LV.Master]无

    板凳
    发表于 2022-1-4 03:54:59 | 只看该作者
    360度和720度时，那杯水分别通过Dirac Belt的两边（手臂的状态）
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    huma
  • TA的每日心情
    郁闷
    2024-11-9 11:44

    • 签到天数: 2166 天

    [LV.Master]无

    地板
    发表于 2022-1-4 04:03:07 | 只看该作者
    关键时刻，这文科生又跑了，扣分

    点评

    油墨: 5.0 油菜: 5.0
    嘉洲
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2022-1-4 10:20
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    jellobean
  • TA的每日心情
    擦汗
    12 小时前

    • 签到天数: 3193 天

    [LV.Master]无

    5#
    发表于 2022-1-4 04:25:51 | 只看该作者
    再教你一招，日记上一天再贴一回
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    数值分析
  • TA的每日心情
    开心
    9 小时前

    • 签到天数: 1872 天

    [LV.Master]无

    6#
     楼主| 发表于 2022-1-4 05:34:18 | 只看该作者
    jellobean 发表于 2022-1-4 04:25+ y  T- [" P2 _" c# R4 A
    再教你一招，日记上一天再贴一回

    # [1 y& g# S+ c) N这个 会被骂吧。。。我不太敢啊
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    jellobean
  • TA的每日心情
    擦汗
    12 小时前

    • 签到天数: 3193 天

    [LV.Master]无

    7#
    发表于 2022-1-4 06:00:54 | 只看该作者
    数值分析 发表于 2022-1-4 05:34
    9 H  g& ~2 ~9 K6 @, k6 ]这个 会被骂吧。。。我不太敢啊

    - f8 ]5 j3 ^6 x' ]( i没有，大家会鼓励你的

    点评

    油菜: 5.0
    嘉洲
    油菜: 5
      发表于 2022-1-4 10:20
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    tanis
  • TA的每日心情
    开心
    2023-4-1 00:01

    • 签到天数: 627 天

    [LV.9]渡劫
    8#
    发表于 2022-1-4 07:46:58 | 只看该作者
    两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia

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    涨姿势: 5.0 油墨: 5.0
    油菜: 5.0 给力: 5.0
    ltpub
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2022-1-5 18:13
    清凉山
    油墨: 5 油菜: 5 给力: 5
      发表于 2022-1-4 14:25
    嘉洲
    涨姿势: 5
      发表于 2022-1-4 10:20
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    pcb
  • TA的每日心情
    开心
    13 小时前

    • 签到天数: 3103 天

    [LV.Master]无

    9#
    发表于 2022-1-4 08:49:15 | 只看该作者
    tanis 发表于 2022-1-4 07:461 G/ ~% F. W' [8 R: M4 A
    两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia

    . q) c# b, ]( V) L4 a为毛觉得这也可能是祖师爷级别的大牛
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    旺旺的考拉熊
  • TA的每日心情
    奋斗
    2025-3-29 10:18

    • 签到天数: 602 天

    [LV.9]渡劫
    10#
    发表于 2022-1-4 09:10:27 | 只看该作者
    你这物理肯定是蓝翔技校学的，专会挖坑

    点评

    油墨: 5.0
    清凉山
    油墨: 5
    你是唯一一个没认清文科生真面目的  发表于 2022-1-4 14:27
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    雨楼
  • TA的每日心情
    慵懒
    2020-1-3 00:51

    • 签到天数: 71 天

    [LV.6]出窍
    11#
    发表于 2022-1-4 11:14:08 | 只看该作者
    你看，文科生的科普文章写的就是生动活泼。1 ?" f, T. O9 k  E  a, L, T
    这下坐实了。

    点评

    油墨: 5.0 给力: 5.0
    ltpub
    油墨: 5 给力: 5
      发表于 2022-1-5 18:18
    清凉山
    油墨: 5 给力: 5
      发表于 2022-1-4 14:28
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    huma
  • TA的每日心情
    郁闷
    2024-11-9 11:44

    • 签到天数: 2166 天

    [LV.Master]无

    12#
    发表于 2022-1-4 12:30:50 | 只看该作者
    tanis 发表于 2022-1-4 07:462 N0 Y. e7 a8 Q) H# g
    两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia
    ' c4 |9 P' s1 M8 T
    不光没公式，连图表都没有，别忘了。文科生不会列图表
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    法乎其上
  • TA的每日心情
    无聊
    2021-7-28 01:44

    • 签到天数: 1 天

    [LV.1]炼气
    13#
    发表于 2022-1-4 15:49:24 | 只看该作者
    木有公式，木有图表，会被人认定文科生的
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    清凉山
  • TA的每日心情
    无聊
    12 小时前

    • 签到天数: 2915 天

    [LV.Master]无

    14#
    发表于 2022-1-5 00:37:11 | 只看该作者
    本帖最后由 清凉山 于 2022-1-5 00:38 编辑
    + j0 V1 |3 B, c0 j2 p& @" s
    法乎其上 发表于 2022-1-4 15:49
    6 X' R6 z0 c2 g* ]木有公式，木有图表，会被人认定文科生的
    ) u5 b/ L( R- O; G8 `% d8 ?0 [
    # }/ `4 |2 \( v6 S! S+ l. N
    这样逼一个文科生无比痛苦地去整公式图表，你们的良心不痛么
    ; t% b# @# i( u* H( J& v5 X" @4 V& R0 s- L. i7 f2 u, p3 S' h
    @huma' T) T' J5 H# }- p) d, c

    2 r5 `* v$ Y9 M" G1 v+ F@tanis
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    indy
  • TA的每日心情
    衰
    2022-1-1 00:00

    • 签到天数: 793 天

    [LV.10]大乘
    15#
    发表于 2022-1-5 01:09:32 | 只看该作者
    清凉山 发表于 2022-1-4 11:37
    ) c7 H3 c9 ]9 Q这样逼一个文科生无比痛苦地去整公式图表，你们的良心不痛么, _7 p, \: w6 T9 ?7 K) i

    / I- f9 ~" N/ h! Y# |; Y@huma

    6 k6 ]3 Z: }  o$ Q7 N7 A这样强行给一个理科僧贴上文科生的标签，你们的良心不痛么
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    阿忙
  • TA的每日心情
    奋斗
    2023-8-28 01:10

    • 签到天数: 1748 天

    [LV.Master]无

    16#
    发表于 2022-1-5 01:11:19 | 只看该作者
    indy 发表于 2022-1-4 12:090 H( `, ^; K' ?9 ?
    这样强行给一个理科僧贴上文科生的标签，你们的良心不痛么
    2 X; T: t- s3 E( w0 F* d
    不疼
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    数值分析
  • TA的每日心情
    开心
    9 小时前

    • 签到天数: 1872 天

    [LV.Master]无

    17#
     楼主| 发表于 2022-1-5 14:06:15 | 只看该作者
    阿忙 发表于 2022-1-5 01:11, `1 f1 Q8 G$ I4 v
    不疼
    7 R3 ?, y: e% u" `
    鞭子不打到自己身上就不知道疼的。。。
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