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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
    昨天 04:09

    • 签到天数: 1751 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 - ]. Y) I5 _) \: @( \% t/ _9 u

    9 m- T+ |& G( _, I! h% Y" {大家好.
    3 U1 ?( J) u2 ]: T3 K/ ~; f1 r7 E* R: m3 @! x4 ]' p; D
    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.9 a+ r  i' p; D: n: ?+ O: e
    1 J' u( @7 t$ `: G7 h% 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.
    7 }( \+ S1 J* K1 b. {, F
    - ]1 Q7 k: G  r4 O! Z) r/ M2 z! 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.
    2 {: [7 K+ j) D9 w& l+ a
    ) B3 w( r1 E, D; j$ k闲话少叙,书归正传.
    5 E: {. y1 m7 m$ i2 o: u: N% r2 `$ |: C* n( s2 [4 v; k7 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.
    + a; e; {/ }# H5 |. P7 [* j9 @$ \% t" ~8 O. n" v) A% a
    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. % }  c9 w" _' i& k9 G
    7 a7 a2 w3 l: H+ |6 h3 l6 t- 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...)" g7 Z7 \) X; ]

    , L% I* A6 c  J8 A5 j" g6 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.( B! l8 x( ^) a( e. @* h" a* `
    7 p3 T. E6 x+ Y# o- ^0 ^9 j
    https://www.youtube.com/watch?v=JDJKfs3HqRg) D7 \: F* p' n, k  G8 s/ n- H

    # h1 a' E1 u8 W4 L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 X9 x( m! _0 L" N% V( u

    # y/ r$ h# e* z! Z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...)
    1 H/ D& a9 l) |4 I0 q" S5 q2 ^  l% W8 H8 Z; p1 p; ~8 Y4 c
    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
    昨天 02:01

    • 签到天数: 2981 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2022-1-4 03:52:44 | 只看该作者
    Dirac BELT# L7 q0 ^+ N) g+ \/ Q7 f

    1 \& z# V5 M0 W1 V- x8 X3 }5 }. ]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 02:01

    • 签到天数: 2981 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 00:22

    • 签到天数: 3073 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
    昨天 04:09

    • 签到天数: 1751 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 04:257 s; a3 @6 u# F
    再教你一招，日记上一天再贴一回
    ' S# U3 w; u* z# P! c  i6 t) r
    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 00:22

    • 签到天数: 3073 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 05:349 M+ d2 ?' `: Z7 ?4 d+ ^8 |* U- `
    这个 会被骂吧。。。我不太敢啊

    ) K% _* ?+ a8 t5 J$ ]: l* s" t/ Y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
    昨天 02:01

    • 签到天数: 2981 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 07:462 K% y& ]2 c2 D& R( w1 H, I
    两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia

    - c$ H7 G: o6 L8 q4 c! H8 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
    7 天前

    • 签到天数: 586 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。4 O/ A2 O1 q; u7 H# y! 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
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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
    " E. t3 g) U" z+ q$ H9 D7 X两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia
    5 ]% m1 k: k3 V
    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
    怒
    昨天 00:00

    • 签到天数: 2791 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
    9 I, a3 w% f9 A/ L  b/ K4 W9 m* @
    法乎其上 发表于 2022-1-4 15:49
    : T1 f  r3 X5 G" ~9 H3 C% T: b2 O木有公式，木有图表，会被人认定文科生的

    ; G/ u. x7 |0 a5 `! x6 a' ~4 ^  X/ ^1 J8 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3 A* q/ l. k% ]( \; T
    & q0 ^( i1 E6 v" p1 |1 I9 A) [. a1 l
    @huma
    5 Y. Q: ?9 M$ ?+ ^! l
    9 M0 p& K* w& d3 }0 Q+ 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 11:37
    ; X4 F, D% o$ S' k, z( Z8 ]$ j# V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: V* ?3 |  B0 r) d. u
    ' L, g& ^6 p$ c2 M" Z
    @huma

    # z4 z# `, X) `& ?( Y- ^8 M( F4 ]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
    / E( r- {; \9 m3 u6 Q# X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
    $ I5 C6 F" U) c4 f
    不疼
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    数值分析
  • TA的每日心情
    开心
    昨天 04:09

    • 签到天数: 1751 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
    ) `9 R( A3 |3 w- B+ H不疼

    & Z& ~; |0 m7 C' j/ q" z鞭子不打到自己身上就不知道疼的。。。
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