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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
    4 天前

    • 签到天数: 1953 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
    & |* e+ u7 ?( {8 A" J' S
    - d$ m; [+ E0 M; S" I% b4 Y大家好." \5 p; H6 {, m% p$ `: _1 \& R6 V

    ' v1 {/ f. c' |$ f8 b; v5 U  N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 Z: P( J& p+ E6 @% C% R
    0 N7 H4 ~- Q* I1 B8 o5 S
    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.) R% r* w7 w( f- R. _' z8 j5 ]
    ' K9 V, P" _$ i
    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.
      a9 b8 }0 Q; z- L
    5 }1 t/ [3 o) k& L9 ~闲话少叙,书归正传.
      u. D) K% Q2 M6 G. s) s, R2 H8 P, C8 A8 ~( R
    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.
    8 |; |4 v5 b3 p, t8 e) b9 H6 V; u& a) ?
    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. , G9 P1 g: h5 _) G* D6 Q! Z

    9 X& a) c; w1 w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...)
    1 K5 a% U  X4 A. P  f! P- h" H1 S6 h9 b* P' t, ~: C; b& {
    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.5 y8 x: `8 i  ?# S
    7 J$ }. E: S' `: i+ M
    https://www.youtube.com/watch?v=JDJKfs3HqRg
    7 J! S0 J5 X" G/ {( h4 [3 K( K9 n; u+ \8 A. _! a
    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.) r( M% k; d+ F* w( [% v

    6 w7 T; f4 V" ]' v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...)
    - F, l, d4 h% U, x$ `. e5 V3 q( r2 \. ]
    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
    8 小时前

    • 签到天数: 3273 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2022-1-4 03:52:44 | 只看该作者
    Dirac BELT
    ( m' v. S4 @5 Q  i, T, w$ c% i, h7 @% m
    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
    8 小时前

    • 签到天数: 3273 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
    开心
    昨天 04:32

    • 签到天数: 3332 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
    4 天前

    • 签到天数: 1953 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
    ) V+ A  w9 P  Z! y/ a再教你一招，日记上一天再贴一回
    2 T: ~( s8 i4 b% `2 d$ c# u
    这个 会被骂吧。。。我不太敢啊
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    jellobean
  • TA的每日心情
    开心
    昨天 04:32

    • 签到天数: 3332 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 05:348 A0 o  E( \- n( o7 d  T" h( J
    这个 会被骂吧。。。我不太敢啊
    5 F3 [$ M; g) n0 c4 s  G
    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
    8 小时前

    • 签到天数: 3273 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
    ! W: w& Y2 U2 I1 ~5 X9 P两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia
    2 }( j4 ^4 z  C  ?6 {) R  {  N
    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 10:05

    • 签到天数: 612 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。
    , m8 ~( @1 k3 b' [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 07:46
    # ?6 d+ y! W$ o( E* j, v两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia

    1 i! A$ c" G8 z! S- N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
    慵懒
    7 小时前

    • 签到天数: 3056 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 9 a5 q7 q) _6 j, N! O! @
    法乎其上 发表于 2022-1-4 15:49
    ( V8 V: A( Z2 w$ @5 F! K) l$ v木有公式，木有图表，会被人认定文科生的
    % |$ i( D, T, v1 {+ B4 A

    * x( y5 x6 f$ T% l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
    / P8 T/ h) z3 ]
    " h8 `$ c+ h* q6 h0 l: f@huma
    ; q3 r+ l8 a" X2 o) y* q& I4 M, h% L# `- u2 u# u5 \3 ]
    @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  |$ V0 ^; _" n) Q- @6 u: N2 x1 S
    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0 C+ G6 Y$ B( E: }
    % w: ^0 |: M4 ^5 Q5 F2 |. a4 z
    @huma

    + {5 [/ G( _1 }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 12:090 t* x; b7 O! P6 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
    9 s- h2 r( m+ G% v5 s8 C+ ]
    不疼
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    数值分析
  • TA的每日心情
    开心
    4 天前

    • 签到天数: 1953 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. u8 m, N4 m  ~2 B2 K1 K+ p
    不疼
    6 a! p' C2 y& ]4 b* f
    鞭子不打到自己身上就不知道疼的。。。
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