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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
    4 小时前

    • 签到天数: 1927 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
    5 E+ |  L# z  N- G5 l
    ' o( K" }2 d5 A/ ]大家好.
    ) X3 i- U; v3 I, ?$ F2 b. G* y( a  v
    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 ?: w3 L' o% G: K- W! B- D( q

    * W/ c3 X" k, @' P, s  c4 s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.
    1 P1 e4 V/ ?! u9 A, {. u/ x) l- g# h1 M3 L' z
    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.
    % Q  F4 `# h$ y  h; k
    & ~$ b" |4 d- `& }  |闲话少叙,书归正传.: ^' x, @8 B( ]) A/ P* c

    ; H4 W( P: D) v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.
    " [* V' d& f& t/ ]8 E
    - Q; }4 u9 H/ ?9 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. # X& n2 b( t5 l. `" d

    * U( b8 T) v1 `  w- g2 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...)
    6 b. |/ `, ~* X+ N
    * [- o# |% l; T3 Q- Q* V. J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.: U% n- L0 [# ]5 [7 w- q

    " A6 B. o4 D2 y2 U- @https://www.youtube.com/watch?v=JDJKfs3HqRg
    0 x7 l: T0 f$ e
    0 u  v6 g, P; q7 F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.  `2 f* u+ O" e& C0 k

    + H( X2 X3 h* W; o5 {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...)
    0 X1 p1 ]$ C2 o2 W
    # h1 T7 _9 \( {( b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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    清凉山 + 8
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    pcb
  • TA的每日心情
    开心
    昨天 01:47

    • 签到天数: 3166 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2022-1-4 03:52:44 | 只看该作者
    Dirac BELT
    # a8 v# I! A7 \
    4 D1 A( Y3 t+ E. \- o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 01:47

    • 签到天数: 3166 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
    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
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    jellobean
  • TA的每日心情
    无聊
    3 小时前

    • 签到天数: 3260 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
    4 小时前

    • 签到天数: 1927 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
    ; c0 R$ A3 c2 l( U7 o" @. e再教你一招，日记上一天再贴一回
    7 h* e' U- g# V7 [0 L
    这个 会被骂吧。。。我不太敢啊
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    jellobean
  • TA的每日心情
    无聊
    3 小时前

    • 签到天数: 3260 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) t, D9 E/ E8 v# S
    这个 会被骂吧。。。我不太敢啊

    * n% h. t7 L  k+ E5 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
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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
    昨天 01:47

    • 签到天数: 3166 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
    1 s; i, G: T5 E- v( X* s3 f+ A; V$ q两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia

    & x. `: h) @- m0 v+ N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
    2025-6-27 11:45

    • 签到天数: 603 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 B8 T& R# p2 x, m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
    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% N. G$ I- N8 b2 ~: x1 ~4 S
    两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia
    % w) A& i3 R) }
    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
    擦汗
    2025-6-20 00:32

    • 签到天数: 2968 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
    ! O( S2 v7 ~2 [& X
    法乎其上 发表于 2022-1-4 15:49. x4 r0 l% H4 l+ o
    木有公式，木有图表，会被人认定文科生的

    % U5 o7 ]9 @1 S2 ]% {# b, o
    0 Y8 O5 C3 ]. V" D9 k. a+ @6 o) 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
    ' v2 w& o  \( H2 ]3 f8 j# v  K& q' U# h' r
    @huma
    9 R, k9 ~+ f0 `
    ; B: I+ f+ I: V% p% I@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
    1 S( Y2 k- @: J% a1 d! t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
      p3 X, N( ?* P! T" ~7 C8 w6 L; ]6 A9 r
    @huma
    2 e6 m/ T- j: |. ?6 D; f  }
    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 12:093 @0 k- i. T) P; u- W4 F
    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
    , B% E5 C7 a6 f
    不疼
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    数值分析
  • TA的每日心情
    开心
    4 小时前

    • 签到天数: 1927 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
    8 H/ Y  x& K  p& F6 ~; n1 n  l不疼

    & V* j; v2 s8 V" ^鞭子不打到自己身上就不知道疼的。。。
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