设为首页收藏本站
开启辅助访问 切换到宽版

爱吱声

 找回密码
 注册
搜索
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 ...
返回列表 发新帖
查看: 4396|回复: 24
打印 上一主题 下一主题

[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

[复制链接]
数值分析
  • TA的每日心情
    开心
    2025-12-26 03:23

    • 签到天数: 1954 天

    [LV.Master]无

    跳转到指定楼层
    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
    + b' F  I" n5 j/ `( G1 {3 m5 ~1 s& r+ U0 v) ?$ ^7 y6 G" U3 ]
    大家好.
      f, R3 u! B7 S, {* V3 [1 F* v
    ! K1 W, U* Z5 w- ?1 R/ J4 A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.
    + q/ p5 P" G5 N$ G
    ) p, r& \- T  P# T$ x# F! {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., r" `, H7 Z1 ^% Q1 D" V# b/ q

    5 h" \  x5 v: y' @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.) N9 Q5 R# W6 x7 a/ [, M) @. J: O2 g
    1 M0 ^# y8 e0 P# v
    闲话少叙,书归正传.
    5 d0 t5 X7 _# Z' D$ U# D
    ( q( t! P: y8 ^7 [+ N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.
    + x' d9 J9 ~7 t& O2 B$ l" h6 r" s
    , @! c7 V& s" ~0 V8 ~) |* `2 n: o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.
      M+ ~4 d, W0 v: o' [' R5 }# c$ x1 n& N" C8 O+ P! y3 e# Y( \0 o, @
    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...)
    2 P* w+ f1 W0 p* D8 r. Q3 R' u* O8 M* Q& J* I) U
    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 `% d$ C9 Z( Z6 |! U- J4 j# f7 h) v8 [4 X
    https://www.youtube.com/watch?v=JDJKfs3HqRg- U2 ~7 V! V: A" ]2 B( D  i: [* B4 `
    1 r  D# _. F1 u% [$ U% [0 p
    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.
      ~! {% t9 A; q6 w) t1 H8 D5 X/ o
    3 i. W6 @: H% A- A; Z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 K+ s$ K2 Q# }8 B6 S5 A5 C# o- a; J1 t" k6 w0 J) n7 p
    更新了：号外2.5 http://www.aswetalk.net/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=154184&page=1&extra=#pid1327993

    评分

    参与人数 18爱元 +120 收起 理由
    清凉山 + 8
    伯威 + 4
    老财迷 + 8
    夏雨 + 2 涨姿势
    喜欢 + 8

    查看全部评分

    回复

    使用道具 举报

    pcb
  • TA的每日心情
    开心
    7 小时前

    • 签到天数: 3341 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2022-1-4 03:52:44 | 只看该作者
    Dirac BELT
    5 p" j! L! O# B; R0 ?
    5 Z" k! F  b7 o想想俺也是在物理系念到骂死它的
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    pcb
  • TA的每日心情
    开心
    7 小时前

    • 签到天数: 3341 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）
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    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
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    jellobean
  • TA的每日心情
    开心
    昨天 01:35

    • 签到天数: 3380 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
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    数值分析
  • TA的每日心情
    开心
    2025-12-26 03:23

    • 签到天数: 1954 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
    # w6 ~4 c/ |6 h& D+ M( T再教你一招，日记上一天再贴一回
    8 ]- F& n+ {- b1 \7 n8 h
    这个 会被骂吧。。。我不太敢啊
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    jellobean
  • TA的每日心情
    开心
    昨天 01:35

    • 签到天数: 3380 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
    ! y" e( D+ ~) I- O1 ~) p  U这个 会被骂吧。。。我不太敢啊

    ' ?2 h/ B6 {5 X" 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
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    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
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    pcb
  • TA的每日心情
    开心
    7 小时前

    • 签到天数: 3341 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, j7 T+ @  a& y# B
    两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia
    0 C5 O) i+ T- E" J* T
    为毛觉得这也可能是祖师爷级别的大牛
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    旺旺的考拉熊
  • TA的每日心情
    奋斗
    2025-11-24 14:35

    • 签到天数: 617 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
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    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。2 W6 o5 q1 D' y8 A7 N7 F% C; ~. r
    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
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    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) e1 [; x9 D2 p
    两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia

    ; G* n) u* \! O; G; ]& s. G% l2 z# V不光没公式，连图表都没有，别忘了。文科生不会列图表
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    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
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    清凉山
  • TA的每日心情
    衰
    4 小时前

    • 签到天数: 3126 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
    3 H8 {8 S3 u: y  e( h, h
    法乎其上 发表于 2022-1-4 15:49
    # p# C9 t; z6 ^4 d: T, C( q3 y  j0 [木有公式，木有图表，会被人认定文科生的

    7 O; B/ X% G* w7 [% i1 N
    0 |3 E+ A3 c3 L# @: @9 {6 @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$ m* V/ J) C! t; w$ [/ n
    5 B, A  b2 k/ l& ]1 |7 H, e
    @huma
    * h; S0 K4 }  x( Y" C( K
    7 ?! M. b" d; \5 {  L@tanis
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    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 11:372 V, [( \( B' l2 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
      N2 b3 _3 Q8 W+ l) g* S
    - |& h& J2 R& ]1 ]5 e6 C, r3 `0 q@huma

      y  F* _, B# @: V6 a, R: x# e0 Q  R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
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    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
    ; L, F* T0 Q3 a( x$ r5 d0 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
    4 j, c" _: C& q5 C7 Q  C" X
    不疼
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    数值分析
  • TA的每日心情
    开心
    2025-12-26 03:23

    • 签到天数: 1954 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
    3 i6 @0 }. S/ B, I) ~3 f不疼
      v( x6 A7 M" f2 \; }7 Z+ l/ N2 Q) ?
    鞭子不打到自己身上就不知道疼的。。。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    返回列表 发新帖

    手机版|小黑屋|Archiver|网站错误报告|爱吱声   

    GMT+8, 2026-1-10 07:37 , Processed in 0.040975 second(s), 18 queries , Gzip On.

    Powered by Discuz! X3.2

    © 2001-2013 Comsenz Inc.

    快速回复 返回顶部 返回列表