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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
    16 小时前

    • 签到天数: 1722 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
    & i" F  v' i( ]2 R- ]
    1 e% b$ {2 Q+ ]9 G大家好.0 w; {% h" s6 ]2 s* x; f: r' e
    9 @9 A/ x$ W' u/ T; c+ l5 P5 A, Y! U" V
    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.
    ' a" f( w0 N7 u! o7 {( R1 ~, z* R- @. F2 a# X' k: S7 P! J) 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.% J0 F' p, c- c. ]$ D
    $ [. i3 x  R. c8 Y* b
    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.7 M+ K2 B( a5 t6 Z$ n" e

    % U; z7 Q1 G& @0 {闲话少叙,书归正传.
    - c# W( }7 D( |! f  N; @, `4 C% J4 A2 i
    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.
    ) b6 N& p0 d/ S9 A8 b( H) F
    8 R. C* k" L/ c* \$ U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.
    ) b1 _: o8 @3 A% O. z( O. W- N
    * ^# v3 X. U2 @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...)
    9 P) B! r* E" ?- E& _' S0 k
    , E- J$ |! O- s4 ?0 e: o1 r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 R' |! H$ R# T9 x) J7 J
    & g: L6 G' `0 P: z3 [+ y+ R5 U: T& l: E; Ehttps://www.youtube.com/watch?v=JDJKfs3HqRg
    ) F4 [9 y/ ?. I6 \5 w) l9 z
    4 N5 i, ~  d8 z1 v4 c3 H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.
    ( m! R! Z- G9 p' C& G2 M- q6 b0 u; f" Z# X/ _
    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 i# x8 P$ c' `9 O+ v
    ( h$ s( v" I- J# ^6 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
    15 小时前

    • 签到天数: 2954 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2022-1-4 03:52:44 | 只看该作者
    Dirac BELT
    9 }( M2 Y2 h" O8 i, i( t3 M+ g0 W% ?' r5 g, I4 i3 @- T5 i
    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
    15 小时前

    • 签到天数: 2954 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
    奋斗
    16 小时前

    • 签到天数: 3044 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
    16 小时前

    • 签到天数: 1722 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
    ) M8 o3 {& h% @$ @再教你一招，日记上一天再贴一回

    6 r3 m# M3 ~( Z' D4 t这个 会被骂吧。。。我不太敢啊
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    jellobean
  • TA的每日心情
    奋斗
    16 小时前

    • 签到天数: 3044 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% l  O+ m& G) i, I
    这个 会被骂吧。。。我不太敢啊
    * s" B7 r. S- u6 j3 O* s. _7 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
    15 小时前

    • 签到天数: 2954 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; F$ |% X0 N6 E$ _
    两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia
    : u4 e0 Y' s" L& {- X% D6 o/ l
    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 01:36

    • 签到天数: 582 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。. T1 }7 w# h3 n2 o- h6 O
    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
    + v/ e" k* |+ L( L( l4 S2 j' v两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia
    ' I7 f8 w0 Q/ ~; b4 j  G! l, ]8 h
    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
    怒
    16 小时前

    • 签到天数: 2761 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
    & @' K5 |/ `9 q0 Q' m& k
    法乎其上 发表于 2022-1-4 15:49& N+ _9 l! z/ V; w8 ?3 c  N" B
    木有公式，木有图表，会被人认定文科生的
    $ ?2 a1 ~+ C; V) F- }! P' p

    6 G+ c9 U( @, v$ y: k4 }; u, C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
    - o8 }% Q% D) H8 m5 I* y* n2 g$ d+ k* P* C% K( L* m! y3 g
    @huma
    7 B/ R; p9 S' @6 D8 c# i0 w. b- o4 Y4 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 11:379 s6 ~" f9 x6 W* r" n' _1 a
    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% H4 f) ?! m' z, q, I# K) p
    0 z! h2 k7 Z% i7 c8 |" ?2 D
    @huma

      i: o$ \6 t( z& T* I$ ~' E( `" M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  {* D' \8 V; x2 M9 g# w0 l6 F8 c
    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
    : i8 [* E& l. O0 X) A% o
    不疼
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    数值分析
  • TA的每日心情
    开心
    16 小时前

    • 签到天数: 1722 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 01:115 K( q" m: V+ A# P2 x( d
    不疼

    : B7 e" ~, a: `7 V! ^鞭子不打到自己身上就不知道疼的。。。
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