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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 , g1 G) I7 q$ T: t/ t* m
    ' ~; e( e# {4 l$ T
    大家好.
    ! W+ ?1 l+ O+ ~6 H. {8 W* _8 R# f' d# G' A
    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.4 }' s+ ^1 J6 f

    / M( Y2 m9 d' D6 ?6 M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.. ~" o, \& W3 q& L' r5 b  i4 u
    $ D) F2 J9 g, s
    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.* [9 b* K3 E& M2 C# k# E

    8 R  d3 y  N8 t( J( A/ Y9 T闲话少叙,书归正传.8 d3 e0 I6 H! T; R+ S/ \- S, l. Z

    : E) Y# s9 ^) I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.
    3 t# l" m) u& B  ?& Q( I/ @
    1 b1 j4 r$ x. O; ?% E2 u) s# V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. * Y$ D7 z' `3 L% L
    ( Z3 N$ ^* w; c+ J
    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...)
    $ P% l* K6 G3 k) K6 p! ^5 n# s5 ?
    ) N& x* E5 u2 U& @+ ~1 y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.
    * a3 u& C& G$ G' B
    ! H1 v2 b. R- ?# R/ M0 e+ ihttps://www.youtube.com/watch?v=JDJKfs3HqRg
    " s# y3 V; _9 s6 B6 R5 t9 s
    2 D' A7 o" \, i  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.& m7 i" `# R3 G

    . Z0 m/ @0 T1 J3 r# m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...)& l1 m" l. X5 [6 e: F; X& h
    * S# o/ N( R& ?; r# a
    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
    前天 20:26

    • 签到天数: 3485 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2022-1-4 03:52:44 | 只看该作者
    Dirac BELT( `. s9 \" H; j6 r* R- m/ Y
    9 ]- t5 e4 l- U% w# u7 s5 [  {
    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
    前天 20:26

    • 签到天数: 3485 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
    慵懒
    3 小时前

    • 签到天数: 3503 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 04:258 c; w. B+ D4 Y7 u7 R
    再教你一招，日记上一天再贴一回

    - Y7 f. S+ H  Y1 F- T/ p这个 会被骂吧。。。我不太敢啊
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    jellobean
  • TA的每日心情
    慵懒
    3 小时前

    • 签到天数: 3503 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
    * s: c1 R* O9 C5 R# {3 e" A4 T这个 会被骂吧。。。我不太敢啊

    9 X' g: Y) H. }" k, o1 S. C8 i5 s没有，大家会鼓励你的

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    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
    前天 20:26

    • 签到天数: 3485 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
    ; a. \& d+ D" w# ^4 j0 a两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia
    & n: g$ s9 O- m7 s. f" a
    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
    擦汗
    昨天 10:07

    • 签到天数: 649 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。3 a, b7 N* E" S% C  X0 ~2 W5 w
    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
    % ^- Q* m3 ^" q' M/ I% A0 T1 G) Z. P两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia
    " \+ y  W% i4 G0 [
    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
    2026-5-22 00:31

    • 签到天数: 3252 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
    7 y' K/ Y) ~; O
    法乎其上 发表于 2022-1-4 15:495 N2 B! c" e" l. D
    木有公式，木有图表，会被人认定文科生的

    * s( b/ C" @5 Q  V  v9 |) L
    ( t' B8 r5 O  l& ?! x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
    , u; d2 I4 E' y7 k5 _9 _
    4 f; ~- ]/ W6 u) l- a% Y0 c@huma
    ' c$ b  ]# O0 F5 V% Z5 k8 _, l: n; N! I1 I' B
    @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$ B3 ^9 _0 E' I4 \
    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
    + @% H' R. u2 F: w4 o; G5 P) T. i9 z" @% I/ M
    @huma

    - C7 K7 M: b( h. V7 O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
    5 L& ~9 k7 x. D' c5 g4 W) T. V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

      s; f2 w6 ^6 s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# m7 @" \% @$ g- E' V  I& h
    不疼
    9 K' e" Z/ f- b+ N& R
    鞭子不打到自己身上就不知道疼的。。。
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