【单口相声.号外2.5】我不是文科生，兼谈何为电子1/2自旋

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大家好。

( X# A" Z7 F* ~本来想继续咱们的学习，但是想了想，还是加更一集号外，上一堂答疑课。
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首先说说公式。没想到啊，这么多同学纷纷表示没看到公式很遗憾。我就奇怪啊，你们真的那么喜欢公式么？一开始怕公式打断大家思考，我请公式君后台打杂去了，不过既然大家舍得死，那我也。。。也舍不得埋。量子力学和群论的公式很多都是矩阵形式，咱论坛条件有限，不支持latex直接输入公式，难道让我一条条人工转成图片贴上来？算了吧，实在想看公式的同学我这里有大量参考文献提供给你们慢慢学习啊，有需要的联系我。。。

3 c+ @5 B. |$ U% y) F其次是我精心准备了同学们会问的一些问题，可是没有人问我，那我自问自答好了。在此提醒同学们端正学习态度，多提问勤思考才能有收获。

8 d- z& X* k: w1 w/ d7 c1.为什么演示小哥只用了一条胳膊拿着杯子，不是说波函数把电子和整个空间都连在一起么？那应该六合八荒都有链接啊，每个方向都应该有胳膊啊，那么多胳膊能不缠一块儿么？
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) K, ~7 A( r, ]' M. X9 h+ I' A- E答：能，请看：
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另外，您一定听说过这么个说法。说是形成黑洞的天体一般都是有自传的，所以黑洞也有自转。于是黑洞带动他周围的空间一起旋转。。。我最早听到这个说法的时候，很好奇，黑洞这么卷，那是不是已经带着我们宇宙的空间，一起卷的跟燎原食品店的双卷酥一样啊？您说您不知道什么是双卷酥？啧啧。。。这都没吃过？可惜了。。。网上不好找，但大概就是这个样子的，但是比这个精致多了，可好吃了。。。
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( P- R+ ]) @5 A% ~+ p现在您知道了，不会的，宇宙不内卷，转两圈就恢复原样了。。。

$ H. F( h! I; G! E0 I8 Z- A% u" N' o2.不是说电子不自转么？他不自传那我么怎么能让他转起来 然后 检查转了一定度数后有没有回到原状态呢？
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9 @( ^1 O! h6 D9 ?答：确实，我们不能象用手转乒乓球一样，或者象用逗猫棒转雪球一样，来转电子。简单说有两种办法
a，山不来就我，我们去就山。他不转您可以转啊，您围着他转不就行了么。或者用术语说，我们旋转整个参考系，再考察电子的性质。
b,  电子有电量，又有本征角动量，所以有磁矩，所以我们可以用外加磁场来让他（的角动量向量）转。或者用术语说，叫Larmor Precession
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% e/ l5 f$ {6 G先想到这俩问题，剩下的以后再说。
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最后说句题外话。有人抱怨我挖坑，冤枉啊，我这都是急同学们之所急，想同学们之所想，满足同学们的学习热情，才写完一段发一段。如果都写完了再发，您不是还得多等几天才能看到么？我良心啊，免费给大家看最新鲜的，还热乎呢。哪像爱奇艺什么的，得充会员，还得论集单花钱才能抢先看。下次再有抱怨挖坑的，我也明码标价，想抢先看的发爱元给我，我单独发私信更新，否则就等全本完结了后一块才能看，哼哼哼。。。

临了考察一下大家认真听讲了没有，留个作业题：理论上可不可能存在有1/3自旋，或者说三维空间有没有可能有粒子转三圈才恢复原状态？为什么？下回上课时交作业。到时候交不上来的，哼哼哼。。。
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阿忙 发表于 2022-1-4 22:41
你这个，好像说着说着就把自旋按照自转那么解释了，你不是前面强调这俩不是一回事吗？ ...

$ `) x; Y8 U9 L+ l. X可能是我没说清楚。
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之前强调的是，自旋是粒子的一种内禀的角动量，或者一种内禀的自由度，并不能以粒子绕轴自转来解释。那么自旋的物理图景到底是什么呢？就是一种内禀的角动量，而没有旋转。这初看可能有点难以接受，没有旋转哪儿来的角动量呢？其实物理学里角动量不一定和旋转联系在一起。特别是微观世界，难道轨域角动量就是电子绕原子核旋转产生的么？我们知道电子云也不饶原子核旋转的，所以轨域角动量实际上也不是电子绕原子核旋转产生的。总而言之吧，这些内禀角动量都不能按照宏观经验，以旋转来解释之。
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这回强调的是，电子确实可以被旋转，否则我们怎么让他旋转一周变为相反状态，旋转两周变回原来状态呢？但是旋转微观粒子并不那么容易，这里可以有两种方法实现，就是这里的方法a和b。

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可梦之 发表于 2022-1-4 23:35
, s. H5 {# x; n+ Q我觉得没有1/3自旋。为啥呢？蒙的。

5 G0 M6 E5 t8 _# K7 l蒙好啊，量子力学打根上起都是蒙出来的。。。

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阿忙 发表于 2022-1-4 22:43
燎原食品店？这个是根据那个电影起的名字？当年是不是和刘少奇一起被砸烂了？ ...

我猜应该是从星星之火可以燎原那儿来的吧，反正这个食品店好像一直到90年代初西单路口改造才拆了的。想念啊。。。

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jellobean 发表于 2022-1-5 01:31
转晕(((φ(◎ロ◎;)φ)))

  @" d0 q! R6 W( c6 v糖豆也有自旋乎？

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smileREGENT 发表于 2022-1-6 06:51
理论上不可能有1/3自旋的粒子。
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+ l; m9 T' h9 `' I% o为啥？不知道……话说为啥自旋量子数就费米子的半整数和玻色子的的整数两 ...

量子嘛，什么都是一份一份的（或曰，数值是离散的）。每一份都得是最小值的整倍数。如果最小值是1/2h-bar，那么整倍数可不是只有半整数和整数两种情况么。