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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 天前

    • 签到天数: 1942 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
    9 M8 h% j( q& k2 G* d
    , e5 {6 Y* {) V/ P0 b大家好.: @0 Y9 e5 ~+ e  T- Q  f- e  P
    $ h( J" }) m! @/ h* m4 f
    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.
    ; D1 W& a) P6 A1 Y
    3 Y" ~6 s) T8 d% C5 b9 Y/ w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.
    5 i4 c2 S( F% l$ x' h6 d2 x; A% h4 [. S2 F+ h1 C* x
    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.
    + V2 X( U: y1 E$ e4 x. `% T4 C) }& M! z+ H/ Q; @
    闲话少叙,书归正传.
    $ K( ^0 p$ F: H0 P7 Z4 d" j1 {) q+ g! {
    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 G# v$ L) J0 w9 n) x- G6 t

    . J) |4 c. ~. D7 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. * p  `# W. x/ w6 e4 b- ~2 b

    . z9 Z$ J4 v& l! ]; T( J5 b. K2 G% c& L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...)
    + j1 K+ T1 T; A! \3 Z; }/ v% H, J6 [  h; {1 x! 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.
    , q1 p) m. Y' F; U0 ^# X0 z: C
    * m& x0 c: ?* b# S$ phttps://www.youtube.com/watch?v=JDJKfs3HqRg
    + X0 s  @+ E4 m: I5 m: P/ E; [4 t% @" h
    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.( C8 x2 W) a7 P) @* D5 q, s

    % A1 [2 O6 d4 X. 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...)* S, g. h2 d' W# N

    & p: P) A$ b; o6 X/ W. 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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    清凉山 + 8
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    pcb
  • TA的每日心情
    开心
    昨天 09:06

    • 签到天数: 3237 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2022-1-4 03:52:44 | 只看该作者
    Dirac BELT
    8 ?$ ~% i% e/ T$ y
    ( z; s8 R/ h' b3 y& k7 x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 09:06

    • 签到天数: 3237 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
    4 天前

    • 签到天数: 3331 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 天前

    • 签到天数: 1942 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
      F. y( d+ c: W8 ~# u2 `9 V再教你一招，日记上一天再贴一回
    0 t/ w0 i  p% Q+ Z) W8 S
    这个 会被骂吧。。。我不太敢啊
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    jellobean
  • TA的每日心情
    慵懒
    4 天前

    • 签到天数: 3331 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
    ! E9 Q% B! [8 s* E4 \这个 会被骂吧。。。我不太敢啊
    1 X. ^4 L  O3 b* I4 Y3 O! 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

    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 09:06

    • 签到天数: 3237 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
    ( ?$ c! k  e9 [  {1 y9 u4 U两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia
    1 ~$ d! t6 c* \7 f" y- W
    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
    2025-9-14 10:33

    • 签到天数: 606 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。
    : Y8 c- o. ]5 J" l: g( D0 x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 07:463 o9 U9 A- _, c/ a& C8 A' a
    两篇全是文字，没有公式~ 文科生无疑~haihiahia
    ) K& N4 d( ?7 P- H6 B6 }
    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
    4 小时前

    • 签到天数: 3021 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 + @- e/ |' u! z+ `9 F# I
    法乎其上 发表于 2022-1-4 15:499 I, ]* U; ?1 S
    木有公式，木有图表，会被人认定文科生的

      N2 r, w( q9 e% j. I) c. B9 \1 h  a# R/ G8 w8 Y) G) y, Y+ X. M
    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" w' p& X) N! E2 ~$ o. t$ [& Q

    / \: X9 c8 }" G5 a- r@huma' I; ?) ]+ k4 R
    0 Q; Y1 h8 r0 t% l  k0 W" U
    @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+ x2 Z+ Q6 c9 I8 B- s/ Z
    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
    + X/ E4 Y; X) c3 W! i" u( s9 O; Y2 B, y  j' `3 g, ?1 ~
    @huma

    # ?  i! O  i: 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: k0 m2 f8 Y! I; H, {
    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
      ~6 X, I( i5 b, F5 |% t
    不疼
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    数值分析
  • TA的每日心情
    开心
    4 天前

    • 签到天数: 1942 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  w. |  A& ]1 ~. O# M  D2 ^$ d
    不疼

    5 o4 E( q3 h- c# ^% B. b$ G$ o鞭子不打到自己身上就不知道疼的。。。
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