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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
    22 小时前

    • 签到天数: 1645 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
    & K2 m/ x4 s* y2 P5 [3 m" A5 x3 O. K1 |2 I
    大家好.
    6 p8 N# ?7 L( t/ b: ?( P, h) }5 e. j) W0 c( N% Z* Y+ r' \
    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.
    # F5 {/ i& e- j8 ?
    - _( U3 W$ t0 q0 [, y  W0 z1 z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.5 j! a/ u3 C0 X9 m5 K3 @
    ( s: j! S# }  Y. R3 m
    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.4 R$ f- i$ k# I- x% {

    7 m0 m  C- ]1 {& T9 z3 x闲话少叙,书归正传." O: N4 ^2 w$ J7 ?
    ) l  D! S; v4 \3 o; p
    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.
    2 x% b4 [5 `8 u5 @2 K# c- _9 }8 s/ `. V" F" ?
    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. # Z. S+ N' U3 a+ \, `! t

    : U7 a; F7 w9 d  _/ V- d; F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...)
    + O- a. i" t% z" \
    3 v# u3 o4 p  M) v( C& N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.
    8 v3 D" ]# u6 V# \  ^
    # ^; |, }: v+ G+ b4 ?; t, {https://www.youtube.com/watch?v=JDJKfs3HqRg: W( F* P: [- ]2 k/ H

    # E4 ^; F5 C8 d, n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.
    - G. f6 p' U" j+ g3 g/ T6 ]) P2 P6 F6 d- p6 e+ Z
    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...)4 z, |( k, [! I7 r" {

    " F+ P+ X0 l& Q0 q: a/ G$ [% n7 Y- v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
    3 小时前

    • 签到天数: 2774 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2022-1-4 03:52:44 | 只看该作者
    Dirac BELT
    ; k/ t0 u2 ~8 s8 q0 p* B' x5 c( f6 n* S4 P" o; E6 m; w1 ^) a
    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
    3 小时前

    • 签到天数: 2774 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
    2024-3-20 11:55

    • 签到天数: 2152 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
    无聊
    23 小时前

    • 签到天数: 2876 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
    22 小时前

    • 签到天数: 1645 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 04:251 b: k1 W, v8 e
    再教你一招，日记上一天再贴一回

    0 F, {: U$ {8 G6 P这个 会被骂吧。。。我不太敢啊
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    jellobean
  • TA的每日心情
    无聊
    23 小时前

    • 签到天数: 2876 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 05:344 ?, P, ^2 v7 ~1 C; p5 h4 r7 w
    这个 会被骂吧。。。我不太敢啊

    ( U. a% z# V, x" [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

    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
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    pcb
  • TA的每日心情
    开心
    3 小时前

    • 签到天数: 2774 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$ c$ d& Y0 @2 x  \% H8 |' _" _7 Y
    两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia
    - H3 z2 n6 C! I0 A7 W' w
    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
    前天 03:13

    • 签到天数: 537 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。
    2 a( C3 @1 z3 O) y# 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
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    huma
  • TA的每日心情
    郁闷
    2024-3-20 11:55

    • 签到天数: 2152 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
    ' d) J$ y9 A5 G- M) ]5 P两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia
    ; @0 J1 J( R3 D& k
    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
    奋斗
    23 小时前

    • 签到天数: 2589 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 ( u; t- J  W8 K& y; b- J' _: j
    法乎其上 发表于 2022-1-4 15:49) m, `0 ~0 j$ D5 n; F. V* C
    木有公式，木有图表，会被人认定文科生的

    ! Q3 [, `) @9 D9 O$ \) u, H, A. _$ ?9 [
    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
    / E0 ^! j) r, ~0 R; S9 f5 Z$ z% n1 T+ l' p- N% n/ |
    @huma8 y% r6 P; y- F4 x  @0 O

    & d: k# _8 o% e9 }0 r- \@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  [0 s1 P% e. \
    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' W( p  c* `/ X& \: r$ \# Z+ z

    - g1 H8 z; O6 H. E* D; u0 r@huma
    8 G9 ^. }+ F+ y
    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 12:09
    - v& V" b) {) }8 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

    $ D3 k: P* G$ e% u+ K& _' J: M不疼
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    数值分析
  • TA的每日心情
    开心
    22 小时前

    • 签到天数: 1645 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$ j' Q  i: i8 ~* ]" c
    不疼

    / c- k) P) L( c  L鞭子不打到自己身上就不知道疼的。。。
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