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我們周圍的物質由最小的粒子組成,每個粒子具有某些特性。質量,電荷 - 這些參數(shù)決定了各種條件下顆粒的行為。但是,在20世紀初,科學家面臨著另一個驚人的特征,這被稱為旋轉。

開設新物業(yè)

1922年,德國物理學家進行了一個實驗,成為理解顆粒本質的關鍵。他們通過異質磁場指導一堆銀原子。預計顆粒會根據(jù)其磁性特性偏離各個方向,但是實驗顯示出意外的東西:捆綁包分為兩部分。

這種現(xiàn)象使科學家表明原子中的電子的表現(xiàn)就像是微小的磁鐵。如果您以微型旋轉球的形式想象它們,則可以解釋與場相互作用的磁矩的外觀。但是,這個假設面臨著一個嚴重的問題。

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古典物理的界限

如果電子真正圍繞其軸旋轉,那么為了解釋觀察到的效果,它必須比光速更快,根據(jù)相對論,這是不可能的。這使物理學家陷入了終點。旋轉的通常想法證明是無力償債的。

后來,該領域的量子理論是基本粒子物理學的現(xiàn)代基礎,提出了一種新的解釋。根據(jù)該模型,粒子是沒有大小的點對象。因此,它們不能以通常的詞義旋轉。

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旋轉為基本財產(chǎn)

事實證明,自旋不是旋轉,而是類似于質量或電荷的粒子的內(nèi)部量子特性。他描述了粒子在空間中改變方向時的行為。

但是,為什么在船尾蓋拉的實驗中,一堆原子分為兩個部分呢?答案在于對稱的數(shù)學。自旋群體理論和空間旋轉的特性以及量子力學的基本定律有關。

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正如空間的幾何形狀解釋了旋轉

旋轉可以表示粒子與周圍空間及其對稱性的相互作用。在量子力學中,系統(tǒng)的狀態(tài)由波函數(shù)描述,其行為遵守嚴格的數(shù)學規(guī)則。

深度分析表明,自旋與特殊類型的對稱性相關,該對稱性決定了粒子在空間變化時的狀態(tài)如何變化。與普通對象不同,具有特定背部的粒子的行為不尋常:例如,當轉動360°時,其量子狀態(tài)可能會改變,并且需要720°的旋轉才能返回其原始狀態(tài)!

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現(xiàn)代科學中背部的含義

自旋在基本顆粒,量子力學甚至在我們周圍的技術的物理學中起關鍵作用。如果不了解此屬性,就無法解釋半導體,磁鐵甚至量子計算機的工作方式。

因此,自旋不僅是粒子的另一種特性,而且是自然的基本方面,與空間和宇宙定律的對稱性緊密相關。

但這只是開始!量子物理學的世界充滿了謎語,每個新理論都使我們更接近宇宙的宇宙。