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[交流]
电子交换作用与自旋
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1.电子的交换作用怎么理解呢 为什么叫交换作用呢 很费解呀 2.对于 某一个特定的电子，它的自旋方向是永远固定的呢，比如 向上就永远向上 向下就永远向下，还是可以被改变的呢 ？ [好像明白了] 电子的自旋是不会改变的，但是取向可以改变，就是向上或向下可以改变，就像一个旋转的匀质球体掉一下头。我之前所纠结的实际上应该是电子有没有正反转，比如地球的正反转，但是电子是没有正反转的，因为它是匀质的，南北极没有区别,无所谓正反转。应该是这样吧，我也不确定，电子确实是南北对称的吗？但是新问题又来了： 3.电子在改变磁量子数的时候是掉一下头呢，还是不掉头，改变一下自旋的旋转方向，就像地球一样由自西向东变为自西向东？ [ Last edited by 布谷噔噔 on 2012-11-6 at 09:35 ] |
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6楼2012-11-04 18:08:48
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1. 我是举例想说自旋和电荷/质量等内禀属性是不一样的 以免误会 或者换句话说 内禀这词 用的时候 还是指明下 指代内部空间的属性 还是其他什么区别于时空坐标的物理量 2. 电子的自旋自然是源于空间的性质 或者说准确点 是时空的性质 "方向"一词一般用于时空上的矢量，说自旋有方向 这个方向不是矢量的方向 就象张量 你非要说二阶张量没方向 那也没法子 (矢量有方向 矢量的并矢没了方向？....) 自旋只是旋量表示而已 旋量的转动变换完全决定于空间的转动(方向的概念无非源自空间的转动) 另外 旋量也可以组出矢量 说自旋没方向的话 问题就来了：没方向的怎么组出通常意义的空间方向来？ 没方向的标量，有方向的矢量，代表自旋的旋量 无非是Lorentz群的不同表示 说它们源于时空的性质 我觉得是应该的 进一步 如果时空不是4维的(比如1维或者2维) 那么自旋的性质和现在看到的就会差异很大.... 同样 即使是在非相对论近似下，自旋算符也是矢量形式 就是角动量的一部分 角动量应该有方向吧? 那为何自旋不能说有方向？ 自旋波函数指的是什么？不管相对论情况还是非相对论情况，考虑自旋非零时，完整的波函数都是多分量的，不同的分量在物理时空（空间）转动下的变换性质不一样，这代表着它们和"方向"的本质联系， 我不太清楚你说的 “自旋波函数里面为什么没有空间坐标”是什么意思 我猜你说的可能是(0,1)和(1,0)这样表示自旋波函数的形式吧? 如果是这个的话，这只是把空间部分和自旋部分分离出来后的形式，原则上这种写法不是最普适的，除了H和自旋算符z是对易的情况外，其他情况 完整的波函数应该不能这么写 （最后面这个结论 我还没完全check 也可能有其他特殊情况 是可以分离 但是不对易） btw: 一点题外话 个人好奇 我感觉如果是高能的 我们不应该对此问题有异议的？ 如果是凝聚态的 有不一样的说法 我能理解....呵呵 |
7楼2012-11-04 20:52:38
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我觉得可以场论还是矢量分析啊这些都学过，但是我觉得咱们理解是不一样的。有几点： 1.旋量可以组成矢量？这个我不太明白。； 2.我觉得你说的空间应该是数学空间或者群空间才对； 3.在非相对论近似下，自旋算符也是矢量形式？； 4.自旋也是角动量，量子力学对角动量的新定义。但是在量子力学中，角动量不一定就是矢量和有方向； 5.在群论中角动量是转动群的无穷小算子，但是群空间并不是一定是物理空间； 6.我说的自旋波函数就是描述自旋态的函数，一个量子系统的完整波函数应该包括空间波函数，自旋波函数，颜色，味道波函数等，但也要有角动量的耦合，但是波函数分开写是没有问题的。比如在空间波函数的变量中有坐标算符为变量，但是在自旋波函数中没有。 7.我觉得把你说的空间说成数学空间或群空间会恰当一些。 最后，我觉得自旋spin是个很神奇的东西，目前很多相关研究也在进行着，所以我们就讨论讨论吧，如果可以通过讨论对自旋或者说广一点，对旋量场得理解更深刻一些我觉得也挺好。 我们都是学粒子的，虽然可能在运用上会对这些比其它专业更多一些，但是对自旋或者角动量的认识更进一步，或者大家对自旋有不同的理解也是可以理解和讨论的。 谢谢你热心的讨论，呵呵。交流使人进步哈... |
8楼2012-11-04 22:25:03
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(1) (1/2,0)和(0,1/2)直积起来分解后就是矢量和标量的直和吧？(我记得是这样) 物理图像上非相对论情况 2个1/2粒子一块形成4个基 其中3个构成矢量表示 另外1个是标量表示 (2)我上面的说的空间 还是指一般的闵氏空间 不是普遍意义上的空间(带结构的集合) (3)3个泡利矩阵应该是矢量形式吧 (4)角动量为什么不是矢量？ (5)群论中的转动群 比如SO(3,1)就是闵氏空间中的转动 不是任意的群 不然 谈论角动量 就没多少的意思 (6)分开写不是普适的情况的. 我猜如果求解有相互作用的Dirac方程时，会发现这点。这种分离 我想可能是非相对论夸克模型给人的印象.......尤其是自旋和空间部分，在轨道波函数比较高的时候 我想也肯定有自旋的混合 就是自旋不处于某个特定态 轨道也不处于特定态 当组合起来总角动量又是特定的(可能对应你说的角动量耦合) 这种情况下 完整波函数肯定不能分离了 在这个意义上 你说的可分离 只是针对构成波函数的基... (7)上面说的都是针对物理的闵氏空间(非相对论情况下 欧式空间)不是普遍意义上数学空间或群空间。 是的 物理图像上 我想其他专业的朋友可能理解的更丰富 大家角度不一样而已...我是觉得高能的可能更喜欢从Lorentz群的角度来理解spin。。。 而前者是闵氏空间的性质！ |
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