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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
    2024-7-10 00:43

    • 签到天数: 1707 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 ' k: J6 _1 _5 y, O
    9 ]8 y( h" d/ `0 ^4 [: _
    大家好." P% H) ^* w) t# c
    3 P6 V, {5 m0 J* G8 D8 E
    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.
    % d4 }# N! Z) {1 ]' l7 X  s/ b6 C: b( J& S% X3 ?
    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.
    ( c3 K' L- H5 J( V0 Y* R5 h' S- q/ d: L  h5 ^( j
    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.
    - N, v, m7 d7 w! ]) E+ F' i3 Z$ W
    ; i- g) W5 Y, ^! U% q闲话少叙,书归正传.
    - t1 y3 E5 P' m' G3 b* D& Y
    & L/ e" ^9 N$ }+ q4 J7 x# F0 ?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.
    ) O0 P& c* T% _, _5 n  f& {) k# S* u
    2 ?! w* E+ c; I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. + d0 M+ P$ {% _
    + k8 _: O- F" F
    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...)" J3 ~" i' o% ^* d: _. |
    # `0 |% N& f; I* h$ `  n
    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.
    + @' R8 Y) b. M0 {8 A8 x( S* J: U& F: c/ c7 R
    https://www.youtube.com/watch?v=JDJKfs3HqRg
    0 E; N* j$ T9 e& U1 w: t$ g; O# f4 _& Z
    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./ o( s5 `2 p+ i( E  u. ~) Y
    7 V. {! U) g# J8 m& q& C4 k" B: A
    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...)# h1 k' e9 v$ x
    - J6 j! `( X% c8 b+ d' W% X
    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 01:01

    • 签到天数: 2905 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2022-1-4 03:52:44 | 只看该作者
    Dirac BELT* d. r( b/ \, i+ m3 \
      r" O0 f  q# q$ v
    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 01:01

    • 签到天数: 2905 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
    前天 12:24

    • 签到天数: 2160 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
    7 天前

    • 签到天数: 3009 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
    2024-7-10 00:43

    • 签到天数: 1707 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+ O8 [3 d" B) R. j8 ]* N8 `
    再教你一招，日记上一天再贴一回

    . {: H! k9 ?1 K% _2 A这个 会被骂吧。。。我不太敢啊
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    jellobean
  • TA的每日心情
    慵懒
    7 天前

    • 签到天数: 3009 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- i1 @( \) O+ b/ M
    这个 会被骂吧。。。我不太敢啊

    7 _9 B" ~' \6 Y6 i$ ]# B3 P% k7 ^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 01:01

    • 签到天数: 2905 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 07:468 c( q: b% G4 U0 V- Y9 W
    两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia

    3 ~8 {* T8 e) j9 O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
    昨天 09:09

    • 签到天数: 568 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。/ l3 U9 z0 @/ d' @: q" K
    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
    前天 12:24

    • 签到天数: 2160 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
    * c# y! g" Y/ z0 R两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia

    7 @/ C3 W' [/ X) o3 V  C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
    4 小时前

    • 签到天数: 2706 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
    & a/ s; d: q! u2 t) `2 w2 v6 y/ {
    法乎其上 发表于 2022-1-4 15:49
    2 J! v) N2 I* O( V7 h/ g木有公式，木有图表，会被人认定文科生的

    & d, M" ^9 J/ M$ Y7 K' J$ q
    0 l: z. o' C2 r0 ?# V, a, A3 v- t: h  h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; q5 t; Y2 ?4 U

    7 ~, c' V4 |; h+ x& q5 g@huma! I' u9 y8 G$ N+ K% w: P
    & V, L+ C6 h" v) r) a3 {
    @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/ }( ~6 ~/ Q5 c4 @6 w9 o4 T% w- Y* b
    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* A+ t) n, J2 R8 R' B' t3 a" ~3 N
    0 T/ D8 \( J3 |" B
    @huma

    . o: H, h) @0 r: u9 c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
    , _; H7 |1 x1 U% s  y7 P9 ]9 b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
    6 q  F; S% s- ^, J! q. y
    不疼
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    数值分析
  • TA的每日心情
    开心
    2024-7-10 00:43

    • 签到天数: 1707 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( n8 r5 c, d5 L
    不疼

    / N& D9 E* T" y7 F7 x4 @鞭子不打到自己身上就不知道疼的。。。
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