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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
    6 小时前

    • 签到天数: 1944 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 8 ^+ z/ [3 N5 O0 I7 G

    / h8 Q0 z: Q  z- D大家好.& |# \! i$ B/ |) ~1 C

    ! F/ p3 Z/ s9 [$ W) t3 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.) Y8 C' E+ Z2 K5 Y6 z
    5 C  P# C/ m9 i# \  b# s) |, m
    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.! m9 z& F2 B  ~6 C; q3 x

    9 P  i6 ~4 M: x; W2 F  H( T/ C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.
    : U# [3 N7 b# I$ {. Q& M9 _) J' [, n6 Q0 o" V. Z3 h. ?+ _6 N
    闲话少叙,书归正传.
    : J3 v+ w3 N( ~, L
    ) v$ X- R! |3 l$ f% ?' ~. K5 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.+ |6 u8 W  s8 [% y

    . y2 ~) G% C; F/ R& g7 Y$ c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.
    6 P1 {7 W- `6 z4 t. h! a: j+ c6 N( v1 g
    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...), ?5 h+ B! X' ?2 J: q: V9 F/ C

    8 W1 f7 I+ G7 B* j# Q7 T  m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.) l, k" }2 i* `1 e0 B
    5 V0 u$ e7 f4 v+ F0 a  f
    https://www.youtube.com/watch?v=JDJKfs3HqRg1 k1 p  o2 n- @4 c4 y% M) f. x

    " L9 `2 K6 X: l  {  h& U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.9 l2 F2 [; V5 Q

    ( y1 B8 F, D$ H, b2 {: q/ u# C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...)1 d4 \1 a" C- J8 F' U
    - {% A2 `3 W# j7 E
    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
    7 小时前

    • 签到天数: 3250 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2022-1-4 03:52:44 | 只看该作者
    Dirac BELT7 X, R6 H% `/ Y% D/ g6 X7 _% i
    ; h" M0 x/ I0 u0 g( N, 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
    7 小时前

    • 签到天数: 3250 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
    慵懒
    2025-9-18 00:38

    • 签到天数: 3331 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
    6 小时前

    • 签到天数: 1944 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' i: T: {/ I, `3 q
    再教你一招，日记上一天再贴一回
    ) z) F/ t4 M; U; n- C6 u1 h
    这个 会被骂吧。。。我不太敢啊
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    jellobean
  • TA的每日心情
    慵懒
    2025-9-18 00:38

    • 签到天数: 3331 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! w# R( G- e7 {& X6 ]$ A
    这个 会被骂吧。。。我不太敢啊

    5 L; D8 O2 R: z3 N9 ]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
    7 小时前

    • 签到天数: 3250 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 07:462 o0 j/ l, N1 l& X+ z
    两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia
    5 F# E- p& p2 h* U- l+ O# S
    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
    慵懒
    2025-9-27 01:49

    • 签到天数: 607 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。
    ! ^- r' G9 |$ ^/ A; P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
    3 H) t3 d8 A" ]5 @两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia
      P+ E7 c8 Q% J$ K0 u8 |
    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: 3032 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 2 c1 S. J+ N3 y4 Z* M" j% d% E3 B
    法乎其上 发表于 2022-1-4 15:49
    - l1 q' N2 c: M+ b* ^! ^  U, }) j木有公式，木有图表，会被人认定文科生的
    5 p3 p% x1 T; E% R9 d% H/ x

    - h0 h" Q7 ?% v8 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1 s1 g1 h0 B* Z3 ?' t, R

    6 a" S  j& C3 X: L@huma# l2 K) o( w: k8 ^
    2 y; t, @4 o- E, k! I+ y* k
    @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
    / d" L5 o! W! [4 [6 F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# `' x; |1 ^# Z$ H# w

    ! z! E5 K0 o/ o3 y@huma
    1 e8 U+ A  d5 |) @8 ~
    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 12:096 S, g% f& K0 l  Q& y) k
    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 L# t* b2 g# W, {
    不疼
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    数值分析
  • TA的每日心情
    开心
    6 小时前

    • 签到天数: 1944 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
    2 S: Z: U1 T2 [$ R不疼
    $ I5 k; B" O# B
    鞭子不打到自己身上就不知道疼的。。。
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