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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
    9 小时前

    • 签到天数: 1853 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 3 S' E8 t* S- M& K2 N

    ! o) s9 ~* j& N) L9 \: c$ v3 A. k. Y大家好.5 s6 s; a, p$ u; B' P

    - M9 x* a- j' I$ L9 V2 s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.0 s: d0 r" G, }+ A* c
    * ]2 ?+ f3 s' t: m4 S+ H
    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.$ W' j: x9 a/ ^- k

    - K. d$ x/ j$ U% O( ~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.# o9 h  {. f. F/ p: z0 l

    5 Z1 d; S! t% @- K* p; A7 P闲话少叙,书归正传.. k- J1 T9 a; H/ F& B5 U: Z
    1 _* T' T# B* z5 o8 M
    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." d) u1 j4 B% x: \
    - ^: ]1 h% Y' n5 E7 i
    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. 5 M* U$ g% b1 J! ]  \

    : [- N' ~1 P  n/ q9 q7 z* |1 ~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...)% P, R- B* C1 a+ ?1 ^
    1 ]9 S+ X5 {( D0 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.
    9 r% D% |. B' G
    ( W: F. a( ]# [https://www.youtube.com/watch?v=JDJKfs3HqRg
    6 M1 L: ^' H& f/ h0 B- V% J2 b: R* P& L- s/ @- x7 j9 w$ F% B
    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.
    ( A2 v! E) T7 d- w
    8 C; l4 v' G2 L4 _8 S# {9 O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...)+ A; Q+ h& G7 `  e7 Q- _. p

    1 ^5 T) ~% j- A3 E4 G% N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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    清凉山 + 8
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    pcb
  • TA的每日心情
    开心
    1 小时前

    • 签到天数: 3082 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2022-1-4 03:52:44 | 只看该作者
    Dirac BELT
    / e5 c8 E2 p' M) ~! Z, `1 f" J% l% B% G& i8 V! X& g: D
    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
    1 小时前

    • 签到天数: 3082 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
    10 小时前

    • 签到天数: 3171 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
    9 小时前

    • 签到天数: 1853 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
    * y2 _3 C- R; I: R2 j5 E* S) @再教你一招，日记上一天再贴一回

    2 B5 Y, i; P! x8 a' a这个 会被骂吧。。。我不太敢啊
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    jellobean
  • TA的每日心情
    开心
    10 小时前

    • 签到天数: 3171 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
    + u& R2 o/ s  k: ]& n这个 会被骂吧。。。我不太敢啊

    6 b, J9 m  S  c& I* N7 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
    1 小时前

    • 签到天数: 3082 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* w4 i1 ]2 [& E; I' E9 D
    两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia

    + i7 ~# H7 l( o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
    6 天前

    • 签到天数: 602 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。% a. R# J  ]) E
    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 07:462 B; B# i# e6 k# [; S
    两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia
    ( F' E( p3 h! G7 Y! x! k, h2 H! ^* v
    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
    郁闷
    10 小时前

    • 签到天数: 2893 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' T4 F  F# c( Y4 i
    法乎其上 发表于 2022-1-4 15:49# x& i" Q" D' s6 ~' \
    木有公式，木有图表，会被人认定文科生的
    $ o# L2 A. \! K* D8 ?+ D  M  ?: B

    + L9 Q& u) Y; n' y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5 n) }5 n' n; E* W5 w! b+ T

    + d! G% x8 [$ W6 ~: @1 U9 i@huma& c# B# A; G" ]. }

    - g6 B5 F# M! t/ l@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 11:376 c8 t" I, {9 X: n/ u. K+ q
    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
    8 q  l/ L9 H4 V( G: R! u- |. V0 ~% ~& w. }
    @huma
    0 s5 R9 e# g* r$ m0 g
    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 12:099 r9 A. w# S% V. ]3 r# J6 L# @
    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

    " U+ [8 j. p# f! g不疼
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    数值分析
  • TA的每日心情
    开心
    9 小时前

    • 签到天数: 1853 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 01:110 u, N! a, {. A% o
    不疼

    ( e0 s# ]4 s. H' o4 b8 B& s& v2 h鞭子不打到自己身上就不知道疼的。。。
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