量子理論中的自旋是什麼意思?夢迴時光2019-11-02 23:01:01

首先粒子的角動量:

假設粒子是個質點的話, 經典的角動量演算法是l=rXp。 動量叉乘極距。

而且量子力學裡面,角動量也是這個定義 L=RXP。

如果我們對同一個粒子不停地測量其位置和動量(雖然實際上是不可能的),就能透過角動量的定義獲得它的角動量的期望值(平均值)。

量子力學認為對粒子觀測的動作改變了它的狀態讓波函式坍塌了。而且對於一個穩態的粒子, 實際上是一個瀰漫於空間的東西,而不是一個不停跳躍運動的質點,它內部的“運動”涉及到更高維度的參量,所以也不能用經典的物理學解釋。 所以對於一個粒子來說,我們觀測到的它體現出來的角動量, 就不能準確地認為是粒子繞某個空間點“旋轉”產生的,而認為是它本身的一種性質。

而對於自旋量子數,為什麼只能取1/2的整數倍, 這個其實是透過不確定性原理推匯出來的,如果你懂點數學你會發現其中的邏輯很容易理解但是理解其物理意義卻很難,因為我們不知道不確定性原理的本質是什麼。

而且自旋也是體現粒子波函式空間相位差異的一個引數,很簡單粒子的自旋角動量是有方向(或者說手性)的,否則它就完全沒有上下左右之分。 最終這個性質也導致了一些奇妙的結果:比如為什麼有些粒子可以佔據同一個空間而有些粒子不行。