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: 2552|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
    9 小时前

    • 签到天数: 1722 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 2 s7 w" ~6 {2 X& T

    ' }5 O' m% x& w! ~; N8 U; _大家好.
    3 B- w/ {" {& }7 m( t! ^
    0 C. Z7 v+ f1 o, ~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.
    + J; k: B  }7 A* Q; r. _2 ?0 b6 \4 H4 h' N/ `, Q
    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.
    & l: I/ \8 G+ j8 H2 N
    ! U' p9 t% y: L, M' R0 l. H+ l( o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." W+ j& e  o: g$ v: u' i& E! R3 ]
    ( v- J) J0 Y% O7 e" V' L: w
    闲话少叙,书归正传.: ]8 D+ T+ J; r( f  \
    # o3 G- s8 |) O8 R
    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.
    . {8 q* w( O) c+ t" b. D1 i8 R; ~% @  e: B
    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.
    9 a1 O7 H; z/ ?5 X6 W& |- p+ t, B# T
    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...)) v! K+ X) {! X' ]; |
    , }  p$ @5 R  ?
    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.) H- S5 E' {5 ^9 m" S
    . H% b1 |" D, H: u
    https://www.youtube.com/watch?v=JDJKfs3HqRg4 E" V$ f# a. p6 L! F
      C9 A$ l6 _8 }; ?- B
    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./ [! Y; f9 X2 L
    : m4 \2 M3 b3 t2 b4 g4 E% 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...)$ n' |, M" I! c! v% |# k7 [
    + G# z1 a; F& o
    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
    8 小时前

    • 签到天数: 2954 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2022-1-4 03:52:44 | 只看该作者
    Dirac BELT& V5 o- E" y/ \$ Y

    1 V( R8 c, A, q; B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
    8 小时前

    • 签到天数: 2954 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
    奋斗
    9 小时前

    • 签到天数: 3044 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
    9 小时前

    • 签到天数: 1722 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' f  C% v. b6 E  A; E( T( Z8 g
    再教你一招，日记上一天再贴一回

    4 m* T. ^6 r! [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
    奋斗
    9 小时前

    • 签到天数: 3044 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
      O- h" c8 g- ~: G这个 会被骂吧。。。我不太敢啊
    7 c+ _3 c. E' J! ]5 a/ C* N9 ?( a
    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
    8 小时前

    • 签到天数: 2954 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
    6 Q4 T! a6 J" o( I  ~' ^两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia

    8 O" D* _! T3 G: Z& F  |' v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
    昨天 01:36

    • 签到天数: 582 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。) J( d7 w  M! [; l- G
    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 07:464 w  }" N3 b' W5 A5 ]/ E3 U  y  L
    两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia

    ! Z% Y# _- u, V2 _4 s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
    怒
    9 小时前

    • 签到天数: 2761 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
    # n, j$ W8 o5 f
    法乎其上 发表于 2022-1-4 15:49
    * `3 U  w" W9 i* |! i! N9 ]* a" O木有公式，木有图表，会被人认定文科生的
    5 }6 z/ {5 _! v/ |: _) e
    . O+ ?2 e8 ^2 i# X  I1 [
    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
    + {: J( w6 H- a+ H0 \: ?1 h/ s0 v' b# P
    1 S& C4 h1 V) Z9 e@huma8 q9 E; ]% z$ q% F. s' y

    ( ^2 V. u- l) c# A@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 C: F8 e* N/ v% c# 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
    $ ?* t' k/ w/ |& F8 O
    & d/ G# j6 u. P7 J@huma

    % X$ }/ M0 c0 s$ `0 Q  K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) y% N$ q8 I/ E5 c+ c7 Y
    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 H+ l" d- D7 h1 O) @% A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
    9 小时前

    • 签到天数: 1722 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" p; X# k/ Y4 r, X6 p7 \
    不疼
    4 ~& {0 L" N$ k8 k' w
    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, 2024-11-22 09:37 , Processed in 0.049206 second(s), 26 queries , Gzip On.

    Powered by Discuz! X3.2

    © 2001-2013 Comsenz Inc.

    快速回复 返回顶部 返回列表