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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
    12 小时前

    • 签到天数: 1714 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 ' J% s3 G  g& z. J3 Y
    5 B6 d4 J8 g4 s
    大家好.
    ) x4 H0 h# k7 [+ M8 @/ Z2 K( d6 e2 T8 l; t
    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.6 y$ Z! O: m2 [+ X6 m" c
    8 [* T2 r6 `2 [! d1 D
    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.) k+ d: g  C7 D5 S5 Q( o% z0 C4 h

    + U; v+ z. c' {' k4 K3 {* 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.4 Q4 E2 z$ O! I6 Q
    / Q0 A6 W( F2 W0 e, y6 U
    闲话少叙,书归正传.' r  [. ]  z; F0 K

    1 I+ J! g8 R3 g6 M8 y0 e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.* |/ u. z; ?, m8 G3 ]2 J
    ( R% S2 l# T# m  N" z
    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 `. A! k3 a  k* }3 x' l

    % D5 Q  Z- G& d/ 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...)2 C6 S& ~, N  k3 i* }

    % G0 T* q' k9 ^6 D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.
    0 a; p' S, |2 ^9 w
    " ~7 S% i8 z5 L9 D! dhttps://www.youtube.com/watch?v=JDJKfs3HqRg7 u- `. G. h3 U- W  t5 r: Y2 _* n% w

    : i3 t% l" j2 e4 A! o' a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.
    ; n- F- o2 g* p
    5 F$ l+ P  x9 G0 `& ^; v0 W* V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...). _8 D2 l% v2 Q0 J
    9 S3 b5 V2 e% Q0 G; e) t
    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
    14 小时前

    • 签到天数: 2945 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2022-1-4 03:52:44 | 只看该作者
    Dirac BELT
    / r# p; w2 E' d# J# }8 y- C2 p( |& [" _, t4 E6 U% [4 L
    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
    14 小时前

    • 签到天数: 2945 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
    4 天前

    • 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
    奋斗
    14 小时前

    • 签到天数: 3037 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
    12 小时前

    • 签到天数: 1714 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 04:250 x8 j. |- R# V2 [
    再教你一招，日记上一天再贴一回
      e" W+ I& F* W7 G: L2 C* y6 t
    这个 会被骂吧。。。我不太敢啊
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    jellobean
  • TA的每日心情
    奋斗
    14 小时前

    • 签到天数: 3037 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
    9 _* D: m1 @6 |" `7 l6 v这个 会被骂吧。。。我不太敢啊

    1 ]7 w! V. u5 o6 L! O9 i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

    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
    14 小时前

    • 签到天数: 2945 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 07:469 h+ p1 _$ ?" R! H  c6 w) z3 P6 A
    两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia

    ; {2 ?" g6 u5 B, T4 @' r. g8 r1 n$ d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: 579 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。
    $ \5 G! z2 `% c3 @; ~, \1 J4 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
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    huma
  • TA的每日心情
    郁闷
    4 天前

    • 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
    * x: m# i& O3 D两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia

    : z, {8 o! S- r: 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
    14 小时前

    • 签到天数: 2752 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 ; w8 t+ `# Y: ?$ Y1 s
    法乎其上 发表于 2022-1-4 15:493 r* \& T/ y# e5 R7 \, N
    木有公式，木有图表，会被人认定文科生的

    ) z1 O9 E! I! ^. s
    : m! C2 B8 t, V9 K7 L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
    3 |# o4 T5 t& k" _: G; O5 u
    6 `1 Q6 p5 b' E; ~" Z# r@huma
    0 N& M1 K3 |6 V& G. [$ Q5 R7 C( f! D% c+ V
    @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 11:372 W$ M5 N! G3 x, Z: ?
    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% _; c9 U6 k, J3 P  e
    + u$ X' _( ]- D" `! ^4 j
    @huma

    * |+ g* I2 G  @$ 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
    $ s, m( l2 s2 V0 h/ z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
    ( G) {, m: O) ~7 n
    不疼
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    数值分析
  • TA的每日心情
    开心
    12 小时前

    • 签到天数: 1714 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
      H& z3 T& f( O; W& f2 {不疼

    ) }+ c6 V; |1 M( Q鞭子不打到自己身上就不知道疼的。。。
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