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这就是电子自旋时候的样子,他并不是我们认为的在自转,但奇怪的是,电子的自旋跟我们认为的物体旋转一样,都能产生可测量的角度量,而且具有的物理效应是一模一样的。所以我们说电子虽然没有经典的转动,但他却有可测量的角度量的存在,确实非常的奇怪。 比如一九一五年的时候,我们就发现了电子具有搅动量的第一个迹象叫爱因斯坦德哈斯效应。我们要在经典旋转动力学中有一个搅动量守恒的概念,这就是为啥坐在椅子上的人,当你翻转一个旋转的自行车轮的时候,为什么整个人也会旋转的原因。 因为你和椅子的旋转必须要抵消掉车轮在垂直方向上产生的角动量,以保证垂直方向的角动量为零,这就是角动量守恒。但人们发现,当你给一根悬挂在细线上的铁圆柱去施加垂直磁掌的时候,一开始静止的 圆柱体就会以横钉的速度旋转,这似乎违反了角度量守恒,因为一开始并没有任何东西在旋转。哎,这个角度量他并不能凭空的产生啊。那我们现在知道是外部的磁场将铁磁化以后,导致了铁源子最外层的电子都指向了同一个方向, 这家店子每一个都像旋转了自行车车轮一样,所以就产生了一个静的角度量因子。铁圆柱体啊,就会旋转,抵消掉内部的角度量,保证这个角度量守恒。 但我们知道电子绝不像车轮一样在自转,因为如果电子想要靠经典的旋转产生我们观察到的词句的话,那么它表面的速度将会超过光速的数十倍 啊。所以电子的旋转,这只是一个比喻而已。这个实验只是告诉我们,电子的次旋具有可测量的绞动量,而这跟我们认为的绞动量的这个物理效果是一模一样的。但事实上,电子的次旋有更深层次的含义, 它是物质粒子的基本属性啊,就跟这个质量和电荷是一样的,不受外界的影响,与生俱来。而这电子的自旋具有奇怪的量子特性,它等于一个基本角度量 h 八的半整数倍,有二分之一 h 八啊,这就说明电子的自旋啊,是量子化的。 所以我们说电子的自旋量子数为 i 分之一,可以取两个指,正 i 分之一和负 i 分之一,通常用上和下来表示, 哎,上课下,这两种状态是电子自旋的。北城泰,哎,绝大多数电子处在这两种状态的叠加态当中。如果你选择一个方向去测量电子的话,你只能获得这两个状态中的一个,不是上就是下,只不过这两种状态出现的概率不同而已。那么这些东西啊,跟我们经典的交通量是完全不一样的。 此外,电子在自旋空间的旋转也不同于在普通空间的旋转。我们知道,在普通空间中,任何物体只要旋转三百六十度 就能够回到最初的状态。但电子在自旋空间旋转一圈以后,他不能回到原来的状态,需要旋转两次,留七百二十度啊,才能回到显示状态。 就像这种丝带连接的这个立方体一样,当立方体旋转三百六十度以后,虽然他自己回到了起点,但是丝带却发生了扭曲。那么令人奇怪的是, 当立方体再旋转三百六十度以后,这个丝带也就回到了原来的状态。当然,这个立方体可以旋转任意的次数,也可以附有任意数量的丝带对着他们,永远不会缠绕打结在一起。 那么除了这个,还有一个理解的方法,如果有一个小人沿着图中的藜麦面行走一圈以后,他并不能回到原来的位置。可以看出,如果图中的这个小人继续在藜麦面上行走一圈以后,他才能回到原来的位置,那么这个几何图形是根据复数 z 的平方更换出来的。这就说明电子的自旋空间对应了一个 更加复杂的高为几何面,跟我们普通空间是不一样的。那目前关于电子的自选啊,物理学家对他的数学模型、物理效应都了解的是颇为详细, 但是如果你要深究自悬的本质到底是什么,自悬究竟是怎样形成的,是什么东西在自悬?这些问题啊,真的是难以回答。目前的结论,只能说自悬是基本例子的一种类似于角度量的内柄量子属性。那当然你又要问了,这内柄角度量又是啥意思? 这个问题还是难以回答,因为我们在现实中找不到经典的物理量与他对应,所以无法解释,无法比喻啊。因此,目前关于电子的自全只存在于数学模型当中,他所带来的物理效应可以为我们解释已经观察到的物理现象。 所有我们认为电子存在一个跟质量一样的内病属性,他跟我们见过的这个搅动量的性质是一样的,量缸也是一样的, 所以就起名叫刺拳啊,那科学啊,就是这样的,任何时候的理论都只能解释有限多的实验,事实解释有限多的问题,哎,为什么却可以无限的追问下去?好,如果看完这个视频啊,让你对刺拳更加的困惑了,那就说明你懂了啊,还不快点个关注我们下个视频见,拜拜。

好,接下来我们说一下大家比较关心的一个问题,到底是什么在旋转?垫子是不是真的在绕轴旋转? 我们现在知道了,自选是这个电子的内并属性,就跟这个质量是一样的,他是电子的内并属性一样是与生俱来的性质啊。哎,自选所带来的这个搅动量以及这个磁距也就成为了电子的内并属性, 这些属性他不受外界的影响。比如不管你是把电子放在了这个太空,还是放在了这个深海,还是你把电子现在冷冻了起来,还是放在火里烤,他的这个自悬状态都不会发生改变, 就像你的性别一样,这是你与生俱来的内并属性啊。不管你何时,不管你在做什么,不管你 处在什么位置啊,都不会改变你的性别。如果你非要抬杠问我太监是怎么来的,变性是咋回事?我只能说在他们的潜意识里,其实他们一直都认为自己是个男人, 这种内柄属性是不可能改变的,你不要看他们整天以这个反面性格使人,其实他们还是认同自己的这个本质属性的。所以说电子的自旋跟我们认为的这个经典的旋转是有本质的区别的, 而且没有一个人能在自己的脑海中就是构想出电子自悬的这个途径啊。所以很抱歉,我也讲不清楚这个电子的自悬是什么样的途径,因为我 我们一想到自旋,就会想到一个绕轴旋转的物体,比如地球。而且我们在描述电子自旋的时候,也只能给大家这样举例子呀,所以就造 成了很多人的误解啊,认为电子是真的在旋转,其实电子的自旋只能在数学上就是给出描述。我们说电子的自旋为爱分之一,也就是电子他必须转两圈才能回到同一面,哎,这诡异吧,你在现实世界根本就看不到这样的途径。 我们把这种自选为半整数的例子就称为废梅子,它包括了质子、中子,电子中微子,还有跨克。 可以看出构成我们整个世界的这个例子都是非谜子,他们服从炮力不相融源的啊,这样才能有不同的化学元素啊, 原子才能占据一定的体积,宏观世界才能有大小啊。我们把自选为整数的例子称为这个波瑟子,他们专门是传递各种力的, 包括这个自旋为一的光子,他旋转一圈以后就能回到同一面,那么自旋为爱的例子,旋转半圈以后就能回到同一面, 这些例子不服从炮力不相中原理可以在空间的同一位置是无限的叠加,所以电子自选纯粹就是量子特征啊,在经典物理学中没有所谓的这个对应物,因此我们不能对其进行可视化的描述,只能理解他的数学意义。 真正对电子字弦做出理论解释的是迪拉克,他在一九二八年的时候提出了这个相对论性的波动方程啊, 这个方程就考虑了有自旋搅动量的这个电子在做高速运动的时候的相对论效应,并且从这个方程中可以直接的推倒出电子自旋的这个量子数以及 词句等等这些内并属性啊,这是电子的各种属性才有了监视的理论基础,以前我们说的那些要不都是猜了,要不都是实验做出来了,并不知道为什么会这样。所以我只能告诉你,电子他没有自选,更没有绕轴旋转啊, 他的字弦跟质量一样,是他与生俱来的量子属性。如果你还是不理解,那就不要想了,你只需要知道电子没有像经典物理学中的那样自转好。看完今天的视频,这个旧量子段也就结束了,你应该能够感受到 旧量子论中的一切都是建立在经典物理学之上的,我们无法从最基础的假设,然后就是经过数学逻辑的推导,推导出这个电子的行为。所以说旧量子论都是经验的产物,没有理论基础。 此,我们需要一个新的力学,需要一个数学公式来从最基础的假设推导出旧量子论中的一切啊,这就是量子力学出现的这个必要性, 它的重要性就跟这个牛顿方程在经典物理学中的这个地位一样。好了,今天的视频就到这里,下 下个视频我们将迎来德国的一位量子神童和他的巨任力学。好,我是理论科学一律心怀宇宙的尘埃,我们下个视频见,拜拜。


史上最惨物理天才错信泡粒一句话,错失电子自选,与诺贝尔失之交臂。一九二四年,物理天才泡粒提出不相如原理,指出电子并非如所有人认为那样,只有三种量子数,必须要第四种新的量子数来描述,而这种新的量子数只有两种取值,也就是所谓的两值性, 即便天才如胖莉,也无法说清楚第四种量子树到底是什么。恰来此时,美国天才少年拉尔夫克洛莉哥横空出世,当时他年仅二十一岁,却大胆的提出了个电子自悬的想法,指的是电子绕着自身的某个竹自转,刚好只能取两个值,上和下,完美符合胖力需要的第四种量子数。克洛莉哥非常清楚自己发现了不得了的东西, 于是不眠不休的完善这个理论,并且做出了相应的数学计算。毫不夸张的说,他仅凭一己之力就建立了相对成熟的电子自选理论,完全可以大胆发表了。但偏偏的他遇上了炮力,非要多嘴问了一句炮力的想法。炮力本就是一个怼天怼地对空气的毒舌青年,他原本就反对自选这种 说法,自然就不可能有什么好话出来,直接吸了的克洛尼格将电子之旋批搏的一无是处。虽然炮力与克洛尼格只是平辈,克洛尼格还是敬畏于炮力的天赋,毕竟炮力可是被称为天赋超越爱因斯坦的家伙,这样一个天才说的话想来应该不会错吧。于是克洛尼格只能随手丧气的放弃了电子自选的想法。 然而仅仅一年后,后来的两个研究生却发表了电子之泉的论文,震惊了整个世界,试着征服了爱因斯坦和波尔,货欲无数。直到此时克罗尼克才意识到自己错过了什么,心心念念的诺贝尔啊,就这样没了,仅仅因为泡妞的一句话而已,当真是遗憾到了极点。

那么作为科普,我们大概的就是了解一下就行了,不要就是不要为难自己,知道了太多也没有啥意思啊。好,呃,我们接着说这个舆论,贝克和古德斯密特 他俩就随后又证明了这个电子的自选取值就是正爱分之一 h 八和负爱分之一 h 八,这个值就正好满足了炮力所说的这个具有爱值性的这个第四个量子数。 那么到了十月中旬的时候,他俩就把自己的想法哎写成了一篇简短的论文,交给了自己的老师艾伦菲斯特。艾伦菲斯特在看了这篇论文以后,哎呀,他也拿不准这到底 行不行,所以就给这个洛伦兹去了一封信,让这个洛伦兹能看能不能给点建议。这个洛伦兹他是经典物理学的大佬呀,他就把这个电子自选 想成了一个小球在旋转,然后就一顿猛算,结果就发现,如果这个垫子他真的在旋转啊,那么他表面的速度将会超过光速。 那么这个舆论贝克和古德斯密特一看,立马就慌了,竟然会超光速,他俩就赶紧找自己的老师,想把这个论文给要回来, 钥匙发出去了,那简直是丢人现眼啊。所以艾伦菲斯特就告诉他俩,哎呀,我已经把这篇论文给寄了,寄给了某个期刊,然后就安慰他俩说,哎呀,不要紧,你们还年轻,又没有人认识你们,犯点错误,哎呀,不要紧不要紧, 到了十一月二十号,这个论文就给看了出来,这个波尔爱因斯坦炮力他们都看到了这个电子字弦,爱因斯坦从一开始是支持这个电子字弦的概念的啊,他认为这纯粹就是量子的概念,不能用 这个经典物理学中的旋转来解释,所以也就不存在啥超光速的问题了啊。博爱后来也开始就是支持这个观点, 唯独的就是这个炮队他一直在反对,因为他一直以来都很讨厌就是这个给这个原子模型中强加经典物理学的概念, 比如把这个垫子想象成一个实实在在的小球,给这个垫子又赋予了实实在在的轨道,现在你又说这个垫子他在自悬,所以炮力就非常讨厌这种观点, 而且就在一年前,他还因为这事怼过一个年轻人,就导致人家损失了一个诺贝尔物理学奖,他叫克罗尼格,他正好有段时间就是在这个博爱的研究所学习,其实他是最早提出这个电子自选概念的人,而且计算过程和后来的这个舆论背课的论文 是大致相同的。这个克罗尼哥就是在准备发表他的想法的时候啊,就听别人说,哎呀,炮力这几天要来这个博爱研究所,他就想着啊,再等等吧,先让那个炮力大哥看一下他的文章,看能不能给出点啥建议。 就是令这个克罗尼哥没想到的是,炮队对这个自选概念就是连批评在嘲笑,这就让克罗尼哥一下对自己失去了信心啊,这估计回去都直接把论文给撕了。这件 是不爱可以作证,因为他也听说了这个克罗尼格有过自悬的想法,但是这一切都晚了,后来这个自悬被越来越多的人所接受,克罗尼格就非常的气愤, 多爱也多次去信就是安慰克罗尼哥说,哎呀,以后你有啥想法你就自信一点,你就大胆的发表,不要再管别人说啥了。 这也是为什么量子自悬这么大的发现没有获得诺贝尔奖的原因,因为诺奖委员会从来就不会把这个奖项颁给有任何争议的发现这一切都怪炮制的这个嘴, 现在你就快知道为啥人们要叫他上帝的鞭子了,他能把这个乱讲给说没了。不过后来呃,炮力也为了弥补自己的过失,就给这克罗尼格提供了一份相当不错的工作,这是一九二七年的事了, 一九四五年炮力就因为他发现了这个不相容原理和在中威子方面的贡献啊,就获得了诺贝尔奖 百年的破例。在想起这件事的时候我就多次说道,哎呀,我当时是真的很蠢,我现在就感觉对这个科罗尼格舆论,贝克和古德斯密特就感到很内疚。

物理史上最嚣张的论文只有一页,却反了爱因斯坦下论论引爆电子自学!最令人惊讶的是,这篇今有一页的论文近日出自两个物理研究生之首,他们的名字分别叫乌伦贝克和古斯密特。当日是一九二五年物理天灾,炮力刚提出不相容原理,预测电子存在第四个量子数下来。这时这两言一声,搞出了电子自学的概念,刚好契合炮力的理论。 于是他们就兴奋地跑去找导师艾伦费斯特。偏偏艾伦费斯特也不太懂这个,就保守了,建议他们先写一篇论文试试。于是他们就写了一篇仅有一页的短文, 艾伦费斯特就拿着这篇论文去求教资格更老的洛伦兹。洛伦兹丑了丑,算了算一下从椅子上蹦起来了,他发现在这个模型里,电子表面的速度竟然达到了光速的十倍! 我嘞个去,这是要把爱因斯坦干翻在地的节奏啊!在这一刻,洛伦斯和爱因斯坦都吓傻了,要求赶紧撤销论文。但为时已晚,这两个毛的小子研究生竟然迫不及待的已经发表了。当时这俩人都吓坏了,他们没想到这个篓子会捅到爱因斯坦身上。爱因斯坦只好安慰他, 他们,你们还年轻,做点蠢事没关系,这安慰听起来跟骂人似的。好的事情并没有他们想象的那么糟。伟大的波尔竟然对这个模型表示了赞同,作为哥本哈根学派的老大,波尔一句话,那就是免死金牌啊!于是整个物理界都开始关注这篇仅有一页的论文,发现这个理论之所以与实验结果不符,原来是因为这两个毛的小子犯了个计算错误, 想把这个错误修正之后,这个自旋模型就再正确不过了。很快,海参宝和月儿当用聚阵力学处理了自旋,迪拉克更是接触自旋,统一了海参宝的聚阵力学和确定高的波动力学,将这样的力学奉上神坛。