【单口相声.号外2.5】我不是文科生，兼谈何为电子1/2自旋

数值分析 · 发表于 2022-1-4 20:19:18

本帖最后由数值分析于 2022-1-5 13:42 编辑

大家好。

本来想继续咱们的学习，但是想了想，还是加更一集号外，上一堂答疑课。

首先说说公式。没想到啊，这么多同学纷纷表示没看到公式很遗憾。我就奇怪啊，你们真的那么喜欢公式么？一开始怕公式打断大家思考，我请公式君后台打杂去了，不过既然大家舍得死，那我也。。。也舍不得埋。量子力学和群论的公式很多都是矩阵形式，咱论坛条件有限，不支持latex直接输入公式，难道让我一条条人工转成图片贴上来？算了吧，实在想看公式的同学我这里有大量参考文献提供给你们慢慢学习啊，有需要的联系我。。。

其次是我精心准备了同学们会问的一些问题，可是没有人问我，那我自问自答好了。在此提醒同学们端正学习态度，多提问勤思考才能有收获。

1.为什么演示小哥只用了一条胳膊拿着杯子，不是说波函数把电子和整个空间都连在一起么？那应该六合八荒都有链接啊，每个方向都应该有胳膊啊，那么多胳膊能不缠一块儿么？

答：能，请看：

另外，您一定听说过这么个说法。说是形成黑洞的天体一般都是有自传的，所以黑洞也有自转。于是黑洞带动他周围的空间一起旋转。。。我最早听到这个说法的时候，很好奇，黑洞这么卷，那是不是已经带着我们宇宙的空间，一起卷的跟燎原食品店的双卷酥一样啊？您说您不知道什么是双卷酥？啧啧。。。这都没吃过？可惜了。。。网上不好找，但大概就是这个样子的，但是比这个精致多了，可好吃了。。。

现在您知道了，不会的，宇宙不内卷，转两圈就恢复原样了。。。

2.不是说电子不自转么？他不自传那我么怎么能让他转起来然后检查转了一定度数后有没有回到原状态呢？

答：确实，我们不能象用手转乒乓球一样，或者象用逗猫棒转雪球一样，来转电子。简单说有两种办法
a，山不来就我，我们去就山。他不转您可以转啊，您围着他转不就行了么。或者用术语说，我们旋转整个参考系，再考察电子的性质。
b, 电子有电量，又有本征角动量，所以有磁矩，所以我们可以用外加磁场来让他（的角动量向量）转。或者用术语说，叫Larmor Precession

先想到这俩问题，剩下的以后再说。

最后说句题外话。有人抱怨我挖坑，冤枉啊，我这都是急同学们之所急，想同学们之所想，满足同学们的学习热情，才写完一段发一段。如果都写完了再发，您不是还得多等几天才能看到么？我良心啊，免费给大家看最新鲜的，还热乎呢。哪像爱奇艺什么的，得充会员，还得论集单花钱才能抢先看。下次再有抱怨挖坑的，我也明码标价，想抢先看的发爱元给我，我单独发私信更新，否则就等全本完结了后一块才能看，哼哼哼。。。

临了考察一下大家认真听讲了没有，留个作业题：理论上可不可能存在有1/3自旋，或者说三维空间有没有可能有粒子转三圈才恢复原状态？为什么？下回上课时交作业。到时候交不上来的，哼哼哼。。。

阿忙 · 发表于 2022-1-4 22:41:00

你这个，好像说着说着就把自旋按照自转那么解释了，你不是前面强调这俩不是一回事吗？

阿忙 · 发表于 2022-1-4 22:43:50

燎原食品店？这个是根据那个电影起的名字？当年是不是和刘少奇一起被砸烂了？

可梦之 · 发表于 2022-1-4 23:35:45

我觉得没有1/3自旋。为啥呢？蒙的。

jellobean · 发表于 2022-1-5 01:31:29

可梦之发表于 2022-1-4 23:35
. K- @$ N) q3 w: I我觉得没有1/3自旋。为啥呢？蒙的。

转晕(((φ(◎ロ◎;)φ)))

数值分析 · 发表于 2022-1-5 13:18:23

本帖最后由数值分析于 2022-1-5 13:28 编辑

阿忙发表于 2022-1-4 22:41
9 I* `3 J& N8 U; W8 N你这个，好像说着说着就把自旋按照自转那么解释了，你不是前面强调这俩不是一回事吗？ ...

可能是我没说清楚。

之前强调的是，自旋是粒子的一种内禀的角动量，或者一种内禀的自由度，并不能以粒子绕轴自转来解释。那么自旋的物理图景到底是什么呢？就是一种内禀的角动量，而没有旋转。这初看可能有点难以接受，没有旋转哪儿来的角动量呢？其实物理学里角动量不一定和旋转联系在一起。特别是微观世界，难道轨域角动量就是电子绕原子核旋转产生的么？我们知道电子云也不饶原子核旋转的，所以轨域角动量实际上也不是电子绕原子核旋转产生的。总而言之吧，这些内禀角动量都不能按照宏观经验，以旋转来解释之。

这回强调的是，电子确实可以被旋转，否则我们怎么让他旋转一周变为相反状态，旋转两周变回原来状态呢？但是旋转微观粒子并不那么容易，这里可以有两种方法实现，就是这里的方法a和b。

数值分析 · 发表于 2022-1-5 13:47:49

可梦之发表于 2022-1-4 23:35
) s8 `1 B/ x$ ]) f我觉得没有1/3自旋。为啥呢？蒙的。

蒙好啊，量子力学打根上起都是蒙出来的。。。

数值分析 · 发表于 2022-1-5 14:35:15

阿忙发表于 2022-1-4 22:43
# J( n+ H. g& O2 C" w+ ~$ x& f燎原食品店？这个是根据那个电影起的名字？当年是不是和刘少奇一起被砸烂了？ ...

我猜应该是从星星之火可以燎原那儿来的吧，反正这个食品店好像一直到90年代初西单路口改造才拆了的。想念啊。。。

数值分析 · 发表于 2022-1-5 15:27:43

jellobean 发表于 2022-1-5 01:31& @: s$ |7 }$ i% @: x5 ]
转晕(((φ(◎ロ◎;)φ)))

糖豆也有自旋乎？

smileREGENT · 发表于 2022-1-6 06:51:27

本帖最后由 smileREGENT 于 2022-1-6 06:52 编辑

理论上不可能有1/3自旋的粒子。

为啥？不知道……话说为啥自旋量子数就费米子的半整数和玻色子的的整数两种情况捏？

蓦然回首 · 发表于 2022-1-12 11:46:21

第一张图太魔性了，看了眼睛就挪不开了

数值分析 · 发表于 2022-1-12 13:26:43

smileREGENT 发表于 2022-1-6 06:51
6 C4 ]2 I( [! Q" C" u3 x% `理论上不可能有1/3自旋的粒子。; N) s3 l+ V0 R- V5 I2 Y" C
) y/ L2 x. E2 Y) X* G9 }
为啥？不知道……话说为啥自旋量子数就费米子的半整数和玻色子的的整数两 ...

量子嘛，什么都是一份一份的（或曰，数值是离散的）。每一份都得是最小值的整倍数。如果最小值是1/2h-bar，那么整倍数可不是只有半整数和整数两种情况么。

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