设为首页收藏本站
开启辅助访问 切换到宽版

爱吱声

 找回密码
 注册
搜索
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 ...
返回列表 发新帖
查看: 4044|回复: 24
打印 上一主题 下一主题

[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

[复制链接]
数值分析
  • TA的每日心情
    开心
    2025-9-27 03:14

    • 签到天数: 1943 天

    [LV.Master]无

    跳转到指定楼层
    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 ' o( @2 D0 B; u, D! e7 |2 B$ m
    : g, `. \# Q8 g: V. o: o; E4 e
    大家好.1 |, \' ^0 z/ H# U! S- x: p

    / u- q5 S" ?! _) i7 b% 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.7 z. w& X3 }2 g# a
    4 ^$ U0 I& ?4 y% q4 p" @& U9 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.8 ?; h. X" }6 F" @9 c5 O
    1 U4 b2 [2 E; k7 \
    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.6 C* [& a4 P0 ?# \- S2 t% \9 i
    8 p! u$ L. N7 D! s: c) q' _
    闲话少叙,书归正传.3 H* s7 k$ v0 P1 ^! B5 }2 t

    % \* P$ }5 ~- @  E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.
      B! c& z8 E' j0 }& V) o5 h' O8 v  w( `; x; C  J2 T8 g$ r
    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. . F4 D% E8 }$ V
    - Z  ]) l* D- Q6 M/ B
    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...)
    " W2 N& Y" ?' g' N, T  T; {
    2 o. m/ M4 I6 S  Q6 Y0 t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.
    6 L) |! J! ]' _5 M# K; y3 i- V  U( P$ H$ t
    https://www.youtube.com/watch?v=JDJKfs3HqRg
    " M; m: T3 Z6 `) f$ w% y! M$ N* C+ G
    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( }) {" ~' U# j6 h" T" T# }* D
    3 }4 ^! T( l) x( ?: x7 @9 u
    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...)$ Z3 o7 I. b  e" s) K. P- k
    $ E, n; g4 T% ?' t
    更新了：号外2.5 http://www.aswetalk.net/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=154184&page=1&extra=#pid1327993

    评分

    参与人数 18爱元 +120 收起 理由
    清凉山 + 8
    伯威 + 4
    老财迷 + 8
    夏雨 + 2 涨姿势
    喜欢 + 8

    查看全部评分

    回复

    使用道具 举报

    pcb
  • TA的每日心情
    开心
    45 秒前

    • 签到天数: 3250 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2022-1-4 03:52:44 | 只看该作者
    Dirac BELT7 O7 y4 `  q, O9 D$ j) f
    / I( R9 y, t( f. z
    想想俺也是在物理系念到骂死它的
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    pcb
  • TA的每日心情
    开心
    45 秒前

    • 签到天数: 3250 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）
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    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
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    jellobean
  • TA的每日心情
    慵懒
    2025-9-18 00:38

    • 签到天数: 3331 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
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    数值分析
  • TA的每日心情
    开心
    2025-9-27 03:14

    • 签到天数: 1943 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
    6 U  h/ A3 e& ~# R5 Y& l再教你一招，日记上一天再贴一回
    . k9 H- N, b! w1 {" B
    这个 会被骂吧。。。我不太敢啊
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    jellobean
  • TA的每日心情
    慵懒
    2025-9-18 00:38

    • 签到天数: 3331 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 05:347 Z: ]4 G( X( n% r9 y
    这个 会被骂吧。。。我不太敢啊
    : \( C& d+ ^  K8 h) M8 w
    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
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    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

    点评

    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
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    pcb
  • TA的每日心情
    开心
    45 秒前

    • 签到天数: 3250 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 07:46
    0 H& }3 Z2 V* \3 @8 O两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia
    7 t7 U  b* _7 @# C% o! M5 k
    为毛觉得这也可能是祖师爷级别的大牛
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    旺旺的考拉熊
  • TA的每日心情
    慵懒
    2025-9-27 01:49

    • 签到天数: 607 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
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    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。. q! m, ~" E3 @- U
    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
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    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 07:46
    " y1 h6 a2 A7 |% @1 f0 Q两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia
    9 Y5 {$ f& [- \' F8 ~, G
    不光没公式，连图表都没有，别忘了。文科生不会列图表
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    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
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    清凉山
  • TA的每日心情
    擦汗
    29 分钟前

    • 签到天数: 3032 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
    ( a; x; e: _, i+ m' M8 h& u
    法乎其上 发表于 2022-1-4 15:49
    1 W, V$ |* f4 j4 [7 ~( w$ u! q木有公式，木有图表，会被人认定文科生的
    ( w0 o$ C/ D  m2 v" {( i0 `- z/ \
    7 e4 W0 r9 o! L) M, x
    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, {- _+ |# M# n# z. r

    4 Y% p  w7 a! x. M# E* P+ r  B" m@huma! w, i9 ]) f# q; ?8 t3 E6 {
    8 q2 W0 f. `& \8 C1 b, G: q! o
    @tanis
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    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
    ! w7 b! }* Y7 ]' G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6 @0 s8 z  v+ x5 V4 [: O$ G
    . H$ G" N  I9 P/ _& ?
    @huma

    8 m4 U4 j! Y/ U0 h% M2 `3 B( Q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
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    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 12:09  S, S2 k" H" x9 B2 q, c! i+ T
    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

    & z% ~( G" V1 N不疼
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    数值分析
  • TA的每日心情
    开心
    2025-9-27 03:14

    • 签到天数: 1943 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 01:119 h9 G# ^- k1 G- s3 j9 n0 o7 {
    不疼
    5 J8 \! Y% }6 p7 K2 n
    鞭子不打到自己身上就不知道疼的。。。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    返回列表 发新帖

    手机版|小黑屋|Archiver|网站错误报告|爱吱声   

    GMT+8, 2025-10-5 01:38 , Processed in 0.038443 second(s), 18 queries , Gzip On.

    Powered by Discuz! X3.2

    © 2001-2013 Comsenz Inc.

    快速回复 返回顶部 返回列表