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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
    2 小时前

    • 签到天数: 1932 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
    6 Q, `3 }+ p+ P8 N* r- q$ |; q9 {; a( e; s) Z' b) x
    大家好.
    # O% ?  f( D6 w( c9 i: R; y8 f  S9 ?4 t+ b
    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.2 L( p2 u6 d6 V0 H
    & r# J) a" n  z' n$ 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.  b; R7 D* n  P% y( i+ w: z# m# [3 Y

    0 E3 r. M  r3 S" E, s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.  s9 F% L9 W2 t( Z9 U0 i6 n

    ; g9 f, [# L/ Z( U闲话少叙,书归正传.
    7 C, C% i, Y3 g. v  q% }! J+ _% v' {4 m+ W# 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.3 h+ \1 J) ]+ f2 Y7 \

    ! h" h, x( L+ V* M% v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 A5 M8 @  `' O8 @1 c) N

    1 T/ k8 A) M# z* Q  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...); S3 M! ?7 F3 L- I: s0 L
    6 w$ g5 J" E8 C8 e; F2 f
    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.3 E6 @# p1 s% O
    ' w) n! H. n- S- n5 T
    https://www.youtube.com/watch?v=JDJKfs3HqRg
    1 u" f; x# J' ]4 X5 _3 z  D+ C* K( O' c4 i  b. n, q1 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.. x+ b8 R) I7 t! c- r
    % e, a3 X9 ^; D* h% R9 [& p
    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...)
    9 h+ q7 _! @: Z8 P0 A7 _
    $ W" C+ ]% F2 p+ w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
    昨天 01:49

    • 签到天数: 3173 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2022-1-4 03:52:44 | 只看该作者
    Dirac BELT4 X3 G: F! u3 ^8 P  u

    & s1 x+ Q. }! k7 r' V  F) ~$ Z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 01:49

    • 签到天数: 3173 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
    21 小时前

    • 签到天数: 3268 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
    2 小时前

    • 签到天数: 1932 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( {3 U! j$ m5 K
    再教你一招，日记上一天再贴一回

    2 e/ e7 u% u/ |# |+ x这个 会被骂吧。。。我不太敢啊
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    jellobean
  • TA的每日心情
    慵懒
    21 小时前

    • 签到天数: 3268 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 05:349 t: W, X8 i  P2 |+ n4 {' u4 K
    这个 会被骂吧。。。我不太敢啊

    : b0 o5 Y/ f, A, e$ f/ o没有，大家会鼓励你的

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    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
    昨天 01:49

    • 签到天数: 3173 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
    2 d, U( L9 d8 Y8 c- {; V  U两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia

    3 n2 w" s4 S' b  |  Y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
    5 天前

    • 签到天数: 604 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。
    6 {$ i0 l, c& X4 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. y, q$ ]1 g; \4 q/ d) g9 C* c; g
    两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia
      c9 ?6 f/ k; b  I
    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
    2025-6-20 00:32

    • 签到天数: 2968 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
    7 g) p# U. Z* T2 Z8 I
    法乎其上 发表于 2022-1-4 15:49
    5 T2 y8 j- j7 h! \' |木有公式，木有图表，会被人认定文科生的
    8 z; E/ T( c# ?
    2 |/ X1 V: p6 k+ 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. u' U. e" g  s7 e$ K

    ( t& V' \; `+ Y5 F+ s' k# F2 m& j4 `9 k@huma. h1 ]  G& F3 J& d" X6 p' I" p0 r
    & J, E2 n; N6 `, ~' P
    @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
    , o8 W2 S7 a; \% D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
    $ G' `5 n  y5 T1 w" a+ y: f
    , W+ C' F- C( ?0 z1 R@huma

    ! D+ t8 g& N2 J' _; H( t" A! {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. s7 A; k3 k8 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

    + f9 @6 g5 j7 Z不疼
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    数值分析
  • TA的每日心情
    开心
    2 小时前

    • 签到天数: 1932 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 01:117 J3 s& M- ^5 K2 w: ]7 T; z
    不疼

    + G% i6 ~9 j* ]3 O+ n4 A  J) q鞭子不打到自己身上就不知道疼的。。。
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