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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
    前天 23:46

    • 签到天数: 1937 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 ! h5 ?8 L' h' Z
    # H. o1 y2 W4 ^  M" f  D# [4 W
    大家好.3 U3 G* c) Z+ x. x  |( I

    7 N6 N! {& o) R+ T+ W' w3 U9 m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.
    ; V" h& A2 ^" b0 ~7 [% d0 N1 n9 ~3 ?3 t& ]
    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.3 x  [9 m2 ~0 o6 B6 n/ M6 G3 z: U9 k
    3 g7 ^" U7 b) A+ L
    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., M! n4 W. T2 b" Z- F* T* U8 N' q# @4 t
    ; R9 l) N5 l# }0 T( g; B8 `
    闲话少叙,书归正传.' V- Z7 S4 \+ G' q
    4 X' p3 d- f, q+ k' }7 C
    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.
    ) z5 @) \: s/ k# i" ^  E2 ]
    ) `1 i& A9 S* r& e2 d5 R8 j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.
    ; r& J( D; S" O9 V
    & b9 m) f3 D6 r' R4 r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...)
    & f% [3 B0 C( ]4 j2 Z5 M0 X# S- V: R4 x
    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.
    % n6 P$ Y- Z! R
    6 ?  l# {3 O- z$ Shttps://www.youtube.com/watch?v=JDJKfs3HqRg  ~3 l) d2 e; T. n+ B0 W6 X1 D

    1 c8 w" f# v  I6 q9 K, L) d9 R# f! |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.
    . v& x" `  v8 e7 ], I9 O4 f
    5 D" U/ `/ @6 ~6 m# k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...)
    # T6 f/ j4 }2 Q! Y& @- a0 G" l' ?2 s, z* h
    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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    pcb
  • TA的每日心情
    开心
    2 小时前

    • 签到天数: 3221 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2022-1-4 03:52:44 | 只看该作者
    Dirac BELT
    8 `5 y6 \0 \9 x$ B9 |# ]( E& Q# D7 o% n7 N
    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
    2 小时前

    • 签到天数: 3221 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
    慵懒
    昨天 00:00

    • 签到天数: 3317 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
    前天 23:46

    • 签到天数: 1937 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
    1 X2 S# `8 L! T! c' J- T3 z再教你一招，日记上一天再贴一回

    9 W( Y  l. {2 b7 _0 t( f这个 会被骂吧。。。我不太敢啊
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    jellobean
  • TA的每日心情
    慵懒
    昨天 00:00

    • 签到天数: 3317 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* `  c9 w: Q' }, ]) `
    这个 会被骂吧。。。我不太敢啊

    ) Q% }' o* T3 Z- M* S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
    2 小时前

    • 签到天数: 3221 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 ~4 K% d4 K0 M: G. |/ _
    两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia

    ' {: u" ^" ]5 H- k. O: j& z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
    2025-7-9 10:55

    • 签到天数: 604 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。
    ) h7 o, ^$ \5 E+ j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 07:463 B$ T+ N0 N. k7 W: q/ M
    两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia

    7 J2 s9 G2 Z$ K+ Y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
    擦汗
    3 小时前

    • 签到天数: 3004 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 + _; [4 u- ]8 L, I5 o
    法乎其上 发表于 2022-1-4 15:495 D; [& ?" }# Q# M+ x2 l5 p. |# J
    木有公式，木有图表，会被人认定文科生的
    9 u+ c4 c% y5 [% L- r8 D* X

    % `( Y8 S+ }: ]0 h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% J0 |% _& e& _+ O, P0 B& y  k

    ' p9 W4 }6 L: N2 @7 u! V@huma* S* Q0 |8 |4 M% l
    2 J, g% j1 t/ }! u
    @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
    # n' K7 u! }5 E! p, C& o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
    , b, P+ w: V3 w3 Z
    7 t$ {1 t1 m: j! v6 y@huma

    % e- Y2 r2 M. e( X1 y2 c- k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 12:093 r% M- }5 n' \
    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

    % [" W: o% j# x# G' i+ G不疼
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    数值分析
  • TA的每日心情
    开心
    前天 23:46

    • 签到天数: 1937 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; M0 y1 j. {$ x0 a3 F% J" l
    不疼
    $ ~/ |3 g* N1 W: V* g! @3 L
    鞭子不打到自己身上就不知道疼的。。。
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