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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
    21 小时前

    • 签到天数: 1853 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
    8 v7 p9 C  ?% ?
    2 S& Z* C0 Y  J4 P/ n8 b( g9 y& B大家好.! l1 [! R8 a& m: D0 ^5 M  L" m
    " t1 v/ y0 [/ p; c2 N% Y4 w4 G2 q
    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.8 G' Y+ g6 k: a+ Q* o

    % `' w/ G5 E, _, D: x8 x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.
    ! Z8 a: `. U9 w3 ?0 k6 `5 @% C7 P0 n5 R8 I, {% d1 \( A2 \- 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.3 Z) p: d' S! h9 q! G. ~# w
    0 M/ O4 [* U  x" {
    闲话少叙,书归正传.
    & K+ h5 K  G. v7 s# J6 K0 n, f. z
    ( l- k! H7 e, v6 l) l- h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.
    $ j' T' [& M" n2 f# s. J! Y! r% f3 e9 ~. c8 r
    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. / u8 C" z) {! C( r! u8 n3 z
    ( q5 ^" b: L7 Z% p3 W, 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...)# K7 [* U+ g- }  o3 Z) q
    6 i4 B$ Q/ o+ t2 F
    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.
    * {( ?# `* {( y+ _% E# a9 a6 i7 {
    * C1 o( _  O) \( N( a" U, N2 N. n/ Fhttps://www.youtube.com/watch?v=JDJKfs3HqRg( A7 j8 G6 J$ M: O6 A7 U
    4 S. \% {' G# \/ h" @3 ?
    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.
      |0 G9 y' o% V* J5 J# M$ J2 J2 S8 ~
    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...)! `" R$ ~( ?# K: Y) H
    3 o& k( ~  A& ^/ Z7 N* S) 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
    13 小时前

    • 签到天数: 3082 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2022-1-4 03:52:44 | 只看该作者
    Dirac BELT1 J) _' A' P8 E2 A% W* s8 V) J
    $ J. L. ^1 M* n5 R2 u3 _
    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
    13 小时前

    • 签到天数: 3082 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
    22 小时前

    • 签到天数: 3171 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
    21 小时前

    • 签到天数: 1853 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
    4 |( F* ]1 P# o) d再教你一招，日记上一天再贴一回
    % z& `: I( H$ p( I- o
    这个 会被骂吧。。。我不太敢啊
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    jellobean
  • TA的每日心情
    开心
    22 小时前

    • 签到天数: 3171 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  d0 U  F2 r% `( P3 `5 v% `
    这个 会被骂吧。。。我不太敢啊

    $ p6 ?( j7 [- k0 w0 Y5 Y& R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
    13 小时前

    • 签到天数: 3082 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( Z: X; `) P3 b, ?5 V
    两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia

    ' {, i7 }0 j3 w6 s% y# _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
    6 天前

    • 签到天数: 602 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。8 [  |0 Z& `% e& {- Y+ ^# A% c
    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 I: z: ~$ Y! }. H5 C两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia
    3 E/ a+ P/ p, u. u8 O" y) n
    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
    郁闷
    22 小时前

    • 签到天数: 2893 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
    " P# n& N0 U& [, ^
    法乎其上 发表于 2022-1-4 15:496 S# p+ J; S. D
    木有公式，木有图表，会被人认定文科生的

    6 o, g. c- q3 t0 t7 F5 i# I' ?# k- a) x. D% u; U& D9 P8 S# O
    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
    8 K. N8 S+ Y$ E: J
    + x# g$ X0 F8 J$ B1 ?9 x@huma
    $ x! r( v, U8 A1 j/ g( z
    6 \" s: ^! |* z# {* S" T7 [@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
    * L. [" D2 s7 O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
    ! _: m$ Z+ D5 y  I  g7 i& J. B$ d5 ]8 o: O$ _
    @huma
    , {: q% }1 p! l
    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& ?& G3 c4 l* @7 P' @
    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

    - R, c  b$ ?7 I- L  v5 j不疼
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    数值分析
  • TA的每日心情
    开心
    21 小时前

    • 签到天数: 1853 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* i. C9 @7 K* L3 N2 @2 n2 M0 i" D
    不疼
    1 Z& q6 _4 X! q0 q; h$ S
    鞭子不打到自己身上就不知道疼的。。。
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