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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
    昨天 01:13

    • 签到天数: 1637 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
    : [* |" m, J6 y$ P
      ?$ Z( n) X+ I; F3 l! O* E8 x大家好.
    * l. T" n, r" j" O7 l+ y
    2 b  |5 G4 U2 J# E9 }/ X: d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.4 F& x0 L: N& K& ^$ r! @0 l
    + B9 j- d" {! g! \1 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.
    + B. h& Y; o9 s' S" x, V8 c: L5 h" H3 F" u/ Q2 K
    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.$ e' s' q0 O2 W- X2 e$ I
    1 n3 B' o9 p3 A8 W5 G* `! e. E# @" m
    闲话少叙,书归正传.3 t) ~5 H( o8 l' `9 K
    9 b  W6 p+ c( g. e0 ~
    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 a4 S# Y4 D/ x1 s
    1 p' z! w. o& Q2 _: |% P
    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. : L$ X; W5 R* @% K
    7 n2 F8 Y+ I  q6 f4 b2 h
    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...)& i, I  v5 N* I* D8 P# [! M6 r
    ( k, C# m0 [& U7 I9 p
    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 b; ?# r6 I5 v& V

    % ?% A3 x. v. a# k8 p# M3 _https://www.youtube.com/watch?v=JDJKfs3HqRg3 M. [* m; l# w5 @( b# b, Q
    0 ~" I4 J* ~; g8 Q
    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.5 I/ Z6 P: B5 U! o
    + |8 R! K6 @' O: p5 g/ v; m9 n
    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...)/ J! a% x! @1 C5 s) x, ^0 j
    : J/ f0 }" s( O0 D( n. r
    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
    6 小时前

    • 签到天数: 2767 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2022-1-4 03:52:44 | 只看该作者
    Dirac BELT
    : N" j/ z0 }1 `( R+ M+ Q0 J9 v( s/ H% E) P" I. C! `
    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
    6 小时前

    • 签到天数: 2767 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
    难过
    8 小时前

    • 签到天数: 2867 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
    昨天 01:13

    • 签到天数: 1637 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 04:257 C, u; \9 K5 Z# C" r( w9 p/ b
    再教你一招，日记上一天再贴一回

    6 M2 a: b! m0 C( y4 y这个 会被骂吧。。。我不太敢啊
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    jellobean
  • TA的每日心情
    难过
    8 小时前

    • 签到天数: 2867 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
    ( g, p" W# N& M1 S这个 会被骂吧。。。我不太敢啊

    - E2 h( j) X# H: \: K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
    6 小时前

    • 签到天数: 2767 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% V: r& p# y3 W. A
    两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia
    ( {$ n4 Y' U5 e' q+ F
    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
    昨天 02:12

    • 签到天数: 534 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。
    ; x  w/ D+ I/ G  @# d. S* E5 b5 w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
    5 K) W" u; H! J* W6 C两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia

    9 W, w0 c/ B0 t$ B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
    8 小时前

    • 签到天数: 2580 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 6 X2 b0 x5 q# ^
    法乎其上 发表于 2022-1-4 15:49
    ( F2 g3 e9 m: J+ V) X木有公式，木有图表，会被人认定文科生的
    $ e9 ?8 Z0 Q7 {: D+ Y
    # n: C1 t5 U4 e8 |, A& w
    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 X8 O  y: Z- ?2 t: g6 n7 U

    4 b2 B+ m& z, a# X/ I3 O@huma+ Z0 t$ s8 T% I( Z8 I6 l! o
    * s$ Z; a% e6 J8 j% a' h
    @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, _1 ~5 h9 G# y3 ~9 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  t6 [0 v% C, }  C' y$ e$ {  n

    ' K: {2 {- |+ n3 v) ]@huma
    7 O- z5 S6 ^3 e/ R
    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
    ! m; o* w3 `$ U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
    % a' @$ i4 D9 z* C2 g- e
    不疼
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    数值分析
  • TA的每日心情
    开心
    昨天 01:13

    • 签到天数: 1637 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 01:112 P6 A$ ~: @" a
    不疼

    # @+ E0 E% j! M5 J) ~鞭子不打到自己身上就不知道疼的。。。
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