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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
    2026-2-7 02:13

    • 签到天数: 1955 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 ( n$ }2 ~# q3 p+ V* z2 i

    1 U1 ^/ Q. \0 \8 y大家好.; e1 I' h, e" m' {
    8 d3 K. n" b7 T6 q4 t/ y2 x+ h
    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., j9 o# A5 o" r& I: Y( j' j
    + L+ b1 P% l) D- j( [
    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.
    $ G4 h& n( i: q* v  p& U5 F  G$ X7 M- l5 ^* D. S7 p9 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 X3 p2 S% h' I2 L! R3 @( L
    * I. s  e0 u( U; c0 b, t* x- Y
    闲话少叙,书归正传.! J- ]+ y! _! s  {, c# t" Y/ J( `

    ; \5 H; G" N# I' @' [4 Z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.: `; g' y5 I9 v9 x) T, {

    " R" X' C8 O, e$ ?; f8 x: i2 j+ Q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.
    % E' S8 A: \6 G1 u
    ; v0 j4 u% a5 P  H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...)5 k; p; c0 H7 d  e  ]! }7 U/ a

    ( x2 v/ O% c2 I, {! T9 r! A- Z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.
    6 z! n  j1 Q. Z& Z0 {5 O, s2 E4 i
    # ~& g0 Q' r1 K2 ~2 k/ `% p- Zhttps://www.youtube.com/watch?v=JDJKfs3HqRg
    9 Q' q. L! P8 [# S: L5 O1 e8 S, k0 e/ k0 \3 V) Y6 q# C4 v
    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.- P8 J0 Q; H4 k

    ' D% a* d1 P% r6 d1 U9 r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 ~0 \+ W1 @, ~9 L+ G0 x
    , w! R8 C$ g9 Q  s: ~& ]$ }. |/ f- 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
    3 天前

    • 签到天数: 3496 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2022-1-4 03:52:44 | 只看该作者
    Dirac BELT: ]. E4 I, p/ F, h, D

    5 }/ z6 r# G3 L( Z: [# y& ], @7 H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
    3 天前

    • 签到天数: 3496 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
    开心
    昨天 00:59

    • 签到天数: 3523 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
    2026-2-7 02:13

    • 签到天数: 1955 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
    8 Y9 B/ l) T. A( \' I: G' K再教你一招，日记上一天再贴一回

    8 d( A5 u1 k5 D  P: ?这个 会被骂吧。。。我不太敢啊
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    jellobean
  • TA的每日心情
    开心
    昨天 00:59

    • 签到天数: 3523 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
    % B2 I) _+ Y* Y( q9 B, c这个 会被骂吧。。。我不太敢啊
    . i) ^/ }0 o2 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

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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
    3 天前

    • 签到天数: 3496 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 07:463 H# A" }9 Y0 z0 j/ G0 }6 h
    两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia
    / x2 i' Q8 a/ s
    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
    半小时前

    • 签到天数: 656 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。
    $ N; `7 ~# @$ M  J( N+ D9 U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- ?1 d$ Y8 W2 F0 n
    两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia

    : o/ m, S! s' E" J0 i; x9 l  G) F  p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
    21 小时前

    • 签到天数: 3276 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
    , G% o4 z! f2 i; Q7 g
    法乎其上 发表于 2022-1-4 15:49
    9 a! b+ s, _, \3 s* o& E3 w木有公式，木有图表，会被人认定文科生的

    $ j5 d" \- m( a0 ^: H$ `$ g4 j0 o' [( V0 M- Q7 W6 [
    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' |7 Z: i) E8 |

    # l: @$ I- T( q4 F* P8 {% a6 d* g@huma
    1 b! t5 i1 R$ m. }6 ]  f7 @0 n7 |$ G- {: w1 l0 P8 ?& T
    @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 11:379 S4 A; ]2 G+ Y# S. ^
    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- s9 p: n* I& Y

      @& V) d* j3 t4 h8 e, ^@huma
    - C7 Z6 u! i0 ~& S& R3 a2 Z9 }
    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: K- i. B9 ?( p8 S# @$ a
    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

    ( m2 i0 y6 r- B3 q0 R: L不疼
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    数值分析
  • TA的每日心情
    开心
    2026-2-7 02:13

    • 签到天数: 1955 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/ ]: t( M6 E; }
    不疼

    ! @3 r) p* v( H鞭子不打到自己身上就不知道疼的。。。
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