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Physics版 - 自旋到底是什么
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话题: gauge话题: symmetry话题: 自旋话题: spin话题: qed
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1 (共1页)
H*******d
发帖数: 39
1
自旋是相对论效应的说法,实在难以让人明白。Dirac方程给出电子自旋为1/2,太天才
了一点。
哪位理论大拿给解释一下,让俺们明白明白。
m**n
发帖数: 9010
2
自旋就是....
转呀转, 转呀转, 转呀转呀转呀转....................

【在 H*******d 的大作中提到】
: 自旋是相对论效应的说法,实在难以让人明白。Dirac方程给出电子自旋为1/2,太天才
: 了一点。
: 哪位理论大拿给解释一下,让俺们明白明白。

N***m
发帖数: 4460
3
相对论和量子力学是上个世纪折腾出来的的两个物理怪胎。
任何对客观实在物理世界有清醒认识的同修们都应该发自内心的抵制他们。

【在 H*******d 的大作中提到】
: 自旋是相对论效应的说法,实在难以让人明白。Dirac方程给出电子自旋为1/2,太天才
: 了一点。
: 哪位理论大拿给解释一下,让俺们明白明白。

w********i
发帖数: 795
4

首先声明,我是外行,我并不理解这个问题。
但是,我听某牛人讲过这些话,我记忆不准确,描述个大概,和您分享,对您可能会有
帮助。
我们这个宇宙啊,是充满对称性,和和谐的。但是,由于种种原因,从某个局部看来,
对称性是被破坏
掉的。但是从更大的宏观来看,两个看似破坏对称性的矛盾恰恰又达成了和谐。
这个自旋啊,就是为了让宇宙恢复平衡的那个必要的1/2,如果我们引入对称的和谐的
完美的哈密顿量来
描述整个宇宙,自然而然,就会产生这个项。
我学过场论,啥也没学会,公式也不会推,但就记住了这个高深的认识。当然很可能是
错的。

【在 H*******d 的大作中提到】
: 自旋是相对论效应的说法,实在难以让人明白。Dirac方程给出电子自旋为1/2,太天才
: 了一点。
: 哪位理论大拿给解释一下,让俺们明白明白。

s*****s
发帖数: 1559
5
哪个说了自旋是相对论效应的?

【在 H*******d 的大作中提到】
: 自旋是相对论效应的说法,实在难以让人明白。Dirac方程给出电子自旋为1/2,太天才
: 了一点。
: 哪位理论大拿给解释一下,让俺们明白明白。

T*********r
发帖数: 11175
6
Spin 1是有解释的,因为只要有local gauge symmetry,每一个generator
都对应一个spin 1 field。
但是spin 1/2是怎么来的,还没有类似spin 1解释那个level的解释。
最多知道,spin 1/2是lorentz group一个表象。
还有如果你信那个Anthropic Principle的话,没有pauli exclusion我们压根就不存在

【在 H*******d 的大作中提到】
: 自旋是相对论效应的说法,实在难以让人明白。Dirac方程给出电子自旋为1/2,太天才
: 了一点。
: 哪位理论大拿给解释一下,让俺们明白明白。

c****e
发帖数: 2097
7
这个问题还是问碧咸吧
1/2 就是 投硬币脸面朝上的几率

【在 H*******d 的大作中提到】
: 自旋是相对论效应的说法,实在难以让人明白。Dirac方程给出电子自旋为1/2,太天才
: 了一点。
: 哪位理论大拿给解释一下,让俺们明白明白。

Q******g
发帖数: 607
8
只要知道是Lorentz群的表示就够了。这个世界是按Lorentz群变换的,
所以粒子们也随着表示变换。因此就有了自旋0、1/2、1等等的粒子。
如果只有整数没有半整数,那才奇怪。
你那个自旋为1的解释似是而非。为什么重力子的自旋为2呢?规范对称
并不是真的(物理的)对称性,只不过是我们数学描述上的多余自由度
罢了。规范变换不是不同物理态之间的变换,而是相同物理态不同数学
描述之间的变换。我们还没有更好的数学描述不引进多余自由度。
其实对于质量为0的Lorentz群的表示与有质量的情况很不相同。严格说
不是自旋而是旋量(helicity)。建议看一下Weinberg的书关于小群的
部分。

【在 T*********r 的大作中提到】
: Spin 1是有解释的,因为只要有local gauge symmetry,每一个generator
: 都对应一个spin 1 field。
: 但是spin 1/2是怎么来的,还没有类似spin 1解释那个level的解释。
: 最多知道,spin 1/2是lorentz group一个表象。
: 还有如果你信那个Anthropic Principle的话,没有pauli exclusion我们压根就不存在

x******i
发帖数: 3022
9

Pauli看了你的帖子,说: not even wrong!

【在 T*********r 的大作中提到】
: Spin 1是有解释的,因为只要有local gauge symmetry,每一个generator
: 都对应一个spin 1 field。
: 但是spin 1/2是怎么来的,还没有类似spin 1解释那个level的解释。
: 最多知道,spin 1/2是lorentz group一个表象。
: 还有如果你信那个Anthropic Principle的话,没有pauli exclusion我们压根就不存在

C********n
发帖数: 6682
10
pauli 是谁啊

【在 x******i 的大作中提到】
:
: Pauli看了你的帖子,说: not even wrong!

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x******i
发帖数: 3022
11

Pauli就是“not even wrong”的作者。

【在 C********n 的大作中提到】
: pauli 是谁啊
e********y
发帖数: 935
12
我觉得你说的这些技术色都知道...

【在 Q******g 的大作中提到】
: 只要知道是Lorentz群的表示就够了。这个世界是按Lorentz群变换的,
: 所以粒子们也随着表示变换。因此就有了自旋0、1/2、1等等的粒子。
: 如果只有整数没有半整数,那才奇怪。
: 你那个自旋为1的解释似是而非。为什么重力子的自旋为2呢?规范对称
: 并不是真的(物理的)对称性,只不过是我们数学描述上的多余自由度
: 罢了。规范变换不是不同物理态之间的变换,而是相同物理态不同数学
: 描述之间的变换。我们还没有更好的数学描述不引进多余自由度。
: 其实对于质量为0的Lorentz群的表示与有质量的情况很不相同。严格说
: 不是自旋而是旋量(helicity)。建议看一下Weinberg的书关于小群的
: 部分。

C********n
发帖数: 6682
13
i was wondering why he didnt mention spin was part of the casmir operator
of poincare group, and poincare group ,added supersymmetry, can be
localized
as gauge group. which in turn gives SUGRA
so....

【在 e********y 的大作中提到】
: 我觉得你说的这些技术色都知道...
F**D
发帖数: 6472
14
我明明记得Pauli是Paul的小弟

【在 x******i 的大作中提到】
:
: Pauli就是“not even wrong”的作者。

T*********r
发帖数: 11175
15
正在黑板前跟人讨论呢,楼就开始晃起来,后来到6级都站不稳了

【在 C********n 的大作中提到】
: i was wondering why he didnt mention spin was part of the casmir operator
: of poincare group, and poincare group ,added supersymmetry, can be
: localized
: as gauge group. which in turn gives SUGRA
: so....

H*******d
发帖数: 39
16
是不是引入Lorentz群,就能自然得到Dirac的结果?
多谢讲解。

【在 Q******g 的大作中提到】
: 只要知道是Lorentz群的表示就够了。这个世界是按Lorentz群变换的,
: 所以粒子们也随着表示变换。因此就有了自旋0、1/2、1等等的粒子。
: 如果只有整数没有半整数,那才奇怪。
: 你那个自旋为1的解释似是而非。为什么重力子的自旋为2呢?规范对称
: 并不是真的(物理的)对称性,只不过是我们数学描述上的多余自由度
: 罢了。规范变换不是不同物理态之间的变换,而是相同物理态不同数学
: 描述之间的变换。我们还没有更好的数学描述不引进多余自由度。
: 其实对于质量为0的Lorentz群的表示与有质量的情况很不相同。严格说
: 不是自旋而是旋量(helicity)。建议看一下Weinberg的书关于小群的
: 部分。

Q******g
发帖数: 607
17
应该说要求系统具有Lorentz不变性后(也就是尊重狭义相对论),
Dirac方程就是一种可能,Klein-Gordon(相对论性Schroedinger)
方程也是一种可能,具体电子满足哪一个方程,得看实验。
其实电子也满足Klein-Gordon方程,所有相对性粒子都必须满足
Klein-Gordon方程。反之不然,标量粒子不满足Dirac方程。
从这种意义上说,自旋的出现是狭义相对论的结果。在(非相对论)
量子力学的框架内理解自旋是困难的。

【在 H*******d 的大作中提到】
: 是不是引入Lorentz群,就能自然得到Dirac的结果?
: 多谢讲解。

c****e
发帖数: 2097
18
德国老板

【在 C********n 的大作中提到】
: pauli 是谁啊
j*********t
发帖数: 217
q*d
发帖数: 22178
20
那个规范对称不是真的对称不是很符合我的理解.
要求规范对称可以导致相互作用,不仅仅是一个数学描述吧.

存在

【在 Q******g 的大作中提到】
: 只要知道是Lorentz群的表示就够了。这个世界是按Lorentz群变换的,
: 所以粒子们也随着表示变换。因此就有了自旋0、1/2、1等等的粒子。
: 如果只有整数没有半整数,那才奇怪。
: 你那个自旋为1的解释似是而非。为什么重力子的自旋为2呢?规范对称
: 并不是真的(物理的)对称性,只不过是我们数学描述上的多余自由度
: 罢了。规范变换不是不同物理态之间的变换,而是相同物理态不同数学
: 描述之间的变换。我们还没有更好的数学描述不引进多余自由度。
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m***e
发帖数: 19
21
冰舞??芭蕾??二人转??。。。
另外,日本的同崤们量子力崤啥得好像挺猛跟他们的AV产业没有啥必然联系吧?。。。
:((

自旋就是....
转呀转, 转呀转, 转呀转呀转呀转....................

【在 m**n 的大作中提到】
: 自旋就是....
: 转呀转, 转呀转, 转呀转呀转呀转....................

c****e
发帖数: 2097
22
large gauge transfo is part of global symmetry.

【在 Q******g 的大作中提到】
: 只要知道是Lorentz群的表示就够了。这个世界是按Lorentz群变换的,
: 所以粒子们也随着表示变换。因此就有了自旋0、1/2、1等等的粒子。
: 如果只有整数没有半整数,那才奇怪。
: 你那个自旋为1的解释似是而非。为什么重力子的自旋为2呢?规范对称
: 并不是真的(物理的)对称性,只不过是我们数学描述上的多余自由度
: 罢了。规范变换不是不同物理态之间的变换,而是相同物理态不同数学
: 描述之间的变换。我们还没有更好的数学描述不引进多余自由度。
: 其实对于质量为0的Lorentz群的表示与有质量的情况很不相同。严格说
: 不是自旋而是旋量(helicity)。建议看一下Weinberg的书关于小群的
: 部分。

b******r
发帖数: 45
23
Gauge symetry is a redundancy, not a physical symmetry of your theory. For
example, you can't explicitly break a gauge symmetry while not introducing
new degrees of freedom.

【在 q*d 的大作中提到】
: 那个规范对称不是真的对称不是很符合我的理解.
: 要求规范对称可以导致相互作用,不仅仅是一个数学描述吧.
:
: 存在

q*d
发帖数: 22178
24
1.不是gauge symmetry就非得break的,U(1)和SU(3)不就没破缺?
2.局域规范不变引入的规范场难道不是物理?以QED为例,
光子是规范场,gauge symmetry也就让纵光子成为redundancy,
那还有横极化的光子呢

【在 b******r 的大作中提到】
: Gauge symetry is a redundancy, not a physical symmetry of your theory. For
: example, you can't explicitly break a gauge symmetry while not introducing
: new degrees of freedom.

b******r
发帖数: 45
25
Of course gauge symmetry can be unbroken. But that's not my point. My point
is that you can't explicit break it without introducing new degrees of freed
om. For the case of un-gauged symmetries, you can do that by simply tuning s
ome charges off.
In QED, I can just work in the Coulomb gauge and forget about the U(1) gauge
symmetry. The U(1) symmetry is introduced only for mathematical convenience
.

【在 q*d 的大作中提到】
: 1.不是gauge symmetry就非得break的,U(1)和SU(3)不就没破缺?
: 2.局域规范不变引入的规范场难道不是物理?以QED为例,
: 光子是规范场,gauge symmetry也就让纵光子成为redundancy,
: 那还有横极化的光子呢

q*d
发帖数: 22178
26
QED里的电磁场是先发现Maxwell方程,才发现电磁场的gauge symmetry.
但就下面一步来说,从要求gauge symmetry到导出SU(2)和SU(3)
规范场的时候,gauge symmetry不仅仅是规范场的对称,
而是整个理论的,SU(2)和SU(3)的规范场本身就是要求规范对称导出的

point
freed
s
gauge
convenience

【在 b******r 的大作中提到】
: Of course gauge symmetry can be unbroken. But that's not my point. My point
: is that you can't explicit break it without introducing new degrees of freed
: om. For the case of un-gauged symmetries, you can do that by simply tuning s
: ome charges off.
: In QED, I can just work in the Coulomb gauge and forget about the U(1) gauge
: symmetry. The U(1) symmetry is introduced only for mathematical convenience
: .

b******r
发帖数: 45
27
In QED, I can simply demand that the theory describes a massless spin-1 part
icle and deduce the U(1) gauge symmetry from it. The same logical route exis
ts for QCD, but it's mathematically too complicated so that people adopt the
reverse route: to impose the SU(3) gauge symmetry in the Lagrangian. In sho
rt, gauge symmetries are a mathematical convenience that is so convenient th
at people just build theories on it.
The term "broken gauge symmetry" appears in many places, but it's a bad and
misleading terminology. Knowing the difference of gauge symmetries and physi
cal symmetries is essential to understand, for example, why the massive spin
-1 field is renormalizable in the Higgs mechanism. See http://en.wikipedia.o
rg/wiki/Stueckelberg_action

【在 q*d 的大作中提到】
: QED里的电磁场是先发现Maxwell方程,才发现电磁场的gauge symmetry.
: 但就下面一步来说,从要求gauge symmetry到导出SU(2)和SU(3)
: 规范场的时候,gauge symmetry不仅仅是规范场的对称,
: 而是整个理论的,SU(2)和SU(3)的规范场本身就是要求规范对称导出的
:
: point
: freed
: s
: gauge
: convenience

c****e
发帖数: 2097
28
This is the usual 'deep' view, however, it seems appropriate only perturbatively, except for the part of breaking it. it's not hard to find examples where respecting gauge symmetry more than as a redundancy gets you some headway. This is related to that there are inequivalent vacuum states related by so called singular gauge transformation. It is however not natural to distinguish them from "infinitesimal" ones especially in view of path integrals. Say you wanted to introduce things like chemical potentials then you will regret that you had limited yourself to particular charge sectors. Moreover, at fixed points which are not weakly coupled, you can extract info such as operator spectrum from the em currents due to their interplay with stress tensor. now gauge symmetry also tells you further restrictions on the strong dynamics of the theory. It is clear gauge symmetry is more physical than global symmetry which can be broken by hand.

Gauge symetry is a redundancy, not a physical symmetry of your theory. For
example, you ........
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【在 b******r 的大作中提到】
: Gauge symetry is a redundancy, not a physical symmetry of your theory. For
: example, you can't explicitly break a gauge symmetry while not introducing
: new degrees of freedom.

q*d
发帖数: 22178
29
Maxwell方程含有Lorentz不变性,
是否也可以如你论证,相对论只是mathematical convenience了?

part
exis
the
sho
th
and
physi
spin

【在 b******r 的大作中提到】
: In QED, I can simply demand that the theory describes a massless spin-1 part
: icle and deduce the U(1) gauge symmetry from it. The same logical route exis
: ts for QCD, but it's mathematically too complicated so that people adopt the
: reverse route: to impose the SU(3) gauge symmetry in the Lagrangian. In sho
: rt, gauge symmetries are a mathematical convenience that is so convenient th
: at people just build theories on it.
: The term "broken gauge symmetry" appears in many places, but it's a bad and
: misleading terminology. Knowing the difference of gauge symmetries and physi
: cal symmetries is essential to understand, for example, why the massive spin
: -1 field is renormalizable in the Higgs mechanism. See http://en.wikipedia.o

Q******g
发帖数: 607
30
that's right. Coulomb gauge in QED is physical. of course, it's
mathematically harder and uglier to quantize it in this
non-covariant gauge. but it is doable. In fact, one can even do it
for QCD. It is much more uglier and complicated. One reference
for such kind of treatment is TD Lee's QFT book.

part
exis
the
sho
th
and
physi
spin

【在 b******r 的大作中提到】
: In QED, I can simply demand that the theory describes a massless spin-1 part
: icle and deduce the U(1) gauge symmetry from it. The same logical route exis
: ts for QCD, but it's mathematically too complicated so that people adopt the
: reverse route: to impose the SU(3) gauge symmetry in the Lagrangian. In sho
: rt, gauge symmetries are a mathematical convenience that is so convenient th
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: The term "broken gauge symmetry" appears in many places, but it's a bad and
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k*********g
发帖数: 791
31
qed老兄,相对论好比是日本的一座核电站。
Q******g
发帖数: 607
32
你想说啥?

【在 k*********g 的大作中提到】
: qed老兄,相对论好比是日本的一座核电站。
r******y
发帖数: 3838
33
别小看了加个自由度的“数学方便”,其进一步揭示了事物的实质。
就像老爱原先的广相推导是gauge fix下的,没有体现广相back ground independent的
精神。
现代微分几何推导的广相才在数学形式上体现广相的精髓。
俺不是这专业的,说错莫怪。

part
exis
the
sho
th
and
physi
spin

【在 b******r 的大作中提到】
: In QED, I can simply demand that the theory describes a massless spin-1 part
: icle and deduce the U(1) gauge symmetry from it. The same logical route exis
: ts for QCD, but it's mathematically too complicated so that people adopt the
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: rt, gauge symmetries are a mathematical convenience that is so convenient th
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: cal symmetries is essential to understand, for example, why the massive spin
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r******y
发帖数: 3838
34
民科说法,1/2就是转两圈归原位。

【在 m**n 的大作中提到】
: 自旋就是....
: 转呀转, 转呀转, 转呀转呀转呀转....................

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