Всего физического количества знакомая как дикобраз обычно считается как больше "конструктор квантовая". Слово дикобраз приходит из английского языка "spin", что значит оборот, или вертеться, и относится к физической собственности частиц (1) ядерные, которой каждая элементарная частица имеет угловой внутренне присущий момент установленной стоимости. Это характеристика, свойственная частице, как это это масса или электрический груз, и величина, которая сохраняется, как это делает энергия или линейный момент.
В отличие от которого он происходит с угловым моментом макроскопических объектов, к которым мы приучены, что может брать очень разнообразную стоимость в зависимости от действий, которым они оказываются подверженными, величина дикобраза частицы - всегда та же самая для этого конкретного типа частицы. Это только направление оси оборота, которое может меняться, хотя очень странным способом.
Для электрона, протона или нейтрона количество дикобраза - всегда 1/2 минимальной стоимости на данный момент разрешено (ħ). Точно поэтому это количество на данный момент угловая не было бы позволено для составного объекта конечно число частиц вращаясь по орбите без того, чтобы ни одна из них не вертелась на самой себе. Дикобраз только может появляться благодаря тому, что это внутренне присущая собственность самой частицы, а именно, которая не появляется из орбитального движения его сторон касательно его центра.
Частица, у которой, как электрон, есть кратный нечетный дикобраз ħ/2 (ħ/2, 3 ħ/3, 5 ħ/2, и т.д.) называется fermión, и представляет любопытную необычноcть: законченная ротация 360-ый преобразовывает его вектор состояния не в себя сам а в отрицательную стоимость самого себя; он нуждался бы следовательно в обороте 720-ый, чтобы оставаться равно как перед оборотом. Большинство частиц Природы - fermiones, остальные частицы, для которых дикобраз - кратное целое число ħ (ħ, 2 ħ, 3 ħ, 4 ħ, и т.д.) они называются bosones. Под ротацией 360-ый вектор состояния bosón возвращается к самому себе, и не к его негативу.
Если мы берем частицу дикобраза 1/2, например электрон, пространство состояний конструктора квантовые возможные оказывается двухмерным, так что мы можем брать основание только двух состояний, которые мы можем представлять как [он достигает> и [внизу>, для первого дикобраз вертится в правые стороны около вертикального направления вверх, и для второго он делает это тем же способом вниз. Таким же образом как в евклидовой плоскости любой вектор - линейное наложение двух оснований ortonormales рассудительные, в этом случае он происходит равно, любое возможное состояние дикобраза электрона - линейное наложение, например:
w [он достигает> + z [внизу>, будучи w, z два сложных числа. Так как физическое представленное состояние остается неизменным, если мы умножаем составляющую две на сложное число, отличное от нуля, разум z/q будет сложным значительным числом, которое представит состояние частицы.
Это сложное число представляется на Riemann так называемой сферы, как он появляется в фигуре. В экваторе той же самой находят единственные точки 1,-1, i и-i. 
Сфера Riemann играет фундаментальную роль в любой квантовой системе двух состояний, описывая набор квантовых возможных состояний. Для частицы дикобраза 1/2, его геометрическая бумага - особенно очевидное место, что точки сферы соответствуют возможным пространственным направлениям для оси оборота. В других ситуациях бумага сферы возможностей Riemann достаточно более скрытая, с гораздо менее ясной связью с пространственной геометрией.
Странный оборот 720-ый электрона, чтобы оставаться равным, - целый парадокс. Часто нам кажется, что квантовая механика представляет явления полностью вне каждой логики, но проанализировав бесконечность полностью нормальных ситуаций для нас в свете этой удивительной теории, мы наблюдаем, что без нее у них нет объяснения. Сама связь материи, как мы знаем ее, или существование четырех фундаментальных сил они не имели бы чувство. В вышеупомянутом случае в его основах, парадоксально, находится само начало неопределенности. "Обременительное" начало, которое кажется, что только стоит запрещать для нам измерять с бесконечной точностью.
(1) Допускается, что "частица" может обладать индивидуальными частями с таким, к которому смогли отнестись mecanocuánticamente как совсем простой, с угловым полным довольно определенным моментом.
No comments:
Post a Comment