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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
    衰
    半小时前

    • 签到天数: 1757 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 [' u- q, g. n% A+ D4 z) r, a
    - a* ?8 n9 P2 z4 e) R* W
    大家好./ [$ `) ?5 j3 \9 V4 C
      {7 e6 f/ E7 s5 Y9 ?: F) x
    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.
    5 l6 ^5 y' P: ~$ W' f/ p( z) o2 C
    % M) C5 _9 t6 [  a; p2 ~6 u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.
    * h* G2 g) i6 b( A' Y
    7 M5 o. n; }8 L: 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.- e2 V, Q0 s8 m. P, v# [# W

    . v% X, v5 ^2 H% ]% f8 V闲话少叙,书归正传.
    % ]9 a  H: ^' [) W0 z/ @+ ]9 `2 _3 c  ?
    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.& H) [/ M9 L: Q9 I8 }+ _: b

    9 v" f! f3 ]' r+ Q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. 4 o4 A6 \8 H7 O# ~7 d
    ) T* O* L) B* P7 d
    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...)
    0 S% C6 X( q6 A7 u9 T
    / }: i8 [6 g! k: G3 n5 C& P- \  B$ G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.6 z6 Z# k+ A7 y! a
    , h, W1 M% r0 i$ c/ z0 T6 E5 i1 |$ x
    https://www.youtube.com/watch?v=JDJKfs3HqRg" @: G1 s7 z' ?* k0 z( U# D, d

    * Z3 q. d: X7 u: Q9 k0 v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.
    3 U1 g7 \6 I) ?+ R: M7 f& h: P9 O" c  }- j. v6 k0 {3 P6 W
    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...)
    0 S) r" V# d6 D7 w) d# Z  V! U
    * I1 W5 P5 u; i7 G, X6 y7 R- D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
    昨天 00:34

    • 签到天数: 2986 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2022-1-4 03:52:44 | 只看该作者
    Dirac BELT7 ~& D+ q# e( V/ n* k; h
    : t) Y4 `+ f1 S9 g9 X/ J0 P- N
    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
    昨天 00:34

    • 签到天数: 2986 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
    半小时前

    • 签到天数: 3079 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
    衰
    半小时前

    • 签到天数: 1757 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 04:253 I: n1 `2 Z4 l) r+ [
    再教你一招，日记上一天再贴一回
    4 W7 r2 N- ]: i$ g4 c& s1 \/ ~
    这个 会被骂吧。。。我不太敢啊
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    jellobean
  • TA的每日心情
    开心
    半小时前

    • 签到天数: 3079 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  m7 s8 H* C; G4 W
    这个 会被骂吧。。。我不太敢啊
    % t1 A- A2 _: o8 c3 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

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    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
    昨天 00:34

    • 签到天数: 2986 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; T. D6 h8 A: @7 ~, H
    两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia
    * x7 b/ O1 y/ F6 i1 z: J1 R
    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
    3 天前

    • 签到天数: 587 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。
    ( K( L& z, r6 ]! S/ w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 07:468 O6 a+ c6 G2 M$ o# k6 s7 K
    两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia
    : x+ t$ x; Y4 A+ t/ P" x
    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
    奋斗
    半小时前

    • 签到天数: 2797 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
    $ I2 T3 q) M7 Y, r  K) j* L
    法乎其上 发表于 2022-1-4 15:491 E4 g& g: R2 f0 f! q
    木有公式，木有图表，会被人认定文科生的
    : [" G6 d. H* R* i$ V- ]# }) R
    9 v+ v) D- [  b4 ~, G
    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 Y$ n* j% Z9 m# k' X* h/ j/ a. B/ l# ]" z/ t0 F* k/ ^, M
    @huma
    * T+ s' z3 l) r* A- s
    - I$ s' }6 J3 v5 c& h# z0 [/ o3 o- S@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
    4 D7 n8 J4 }: S6 \* Z  g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9 w0 _. u# D4 }& K. _) `

    ' C" ?& S+ ]( E7 u4 s% ?@huma
    $ ~  P% o4 D4 R0 W
    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
    : n9 M1 p; T9 \3 Y, ^* q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
    2 |1 {- r7 g9 b' @$ f* z7 A
    不疼
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    数值分析
  • TA的每日心情
    衰
    半小时前

    • 签到天数: 1757 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
    1 D* l2 l8 A; }: w不疼

    7 p* T! q+ h! }2 N' w) H* J+ ~鞭子不打到自己身上就不知道疼的。。。
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