电子没有“自旋”

闷声发大财啊啊啊:
听着很有意思吧？但千万不要因为这大学就去选物理，更不要妄图学理论物理[辣眼睛]科普跟学术完全是两回事，亲身经验

【回复】从来没有人劝退学数学和物理，因为他们会自己劝自己。
【回复】回复 @沙易飞 :有没有一种可能，80%的大学生报专业的时候把“不学数学”当做很重要的指标[doge]
【回复】确实，当大学看到一黑板的公式，就会产生疑惑：这都啥，都是啥啊
嫩爷是男的:
有一个说法是，众多电子是一个四维电子投影到三维的影子

【回复】回复 @翡翠冷 :单电子遍历假说
【回复】还有说整个宇宙只有一个电子呢
【回复】瞎猜的:电子在空间上是4维的,它的自旋是绕一个零维的点旋转,而不是像我们的世界一样必须绕一维的线转.它自旋360度后,看似转回来了,其实只是前后左右上下6个方向上转回来了而内外反转了,就像超立方体旋转时可以反转内外两面一样,转两圈之后8个面全部转回来
欧尼酱呆siki:
电子真的太神奇了，明明有电荷有自旋有角动量，但它的体积是0，没错，人类至今无法测量到电子的体积[笑哭]

【回复】无法测量和体积是0是两回事，就凭电子是费米子，有简并压，它的体积就不可能是0
【回复】所有基本粒子体积都是0，或者说从微观上它们根本就没有体积这个概念，是因为有不相容原理才显得费米子在宏观上有体积
【回复】体积我不知道，反正形状就目前所知是完美的球形，前段时间还出过一个极高精度的实验，测量电子电偶极矩，发现还是球形
与乌龟赛跑的阿基里斯:
那个电子自旋的图，看久了还真有点魔性[doge]

【回复】从现代电子技术的发展可以看出来，微观世界必定是无比精密玄妙的！
【回复】回复 @指秋 :能量没有转移和消耗
【回复】回复 @指秋 :宏观物体是有空气阻力影响的，这微观电子又没东西给阻力，只要初始状态就是旋转的那就不用能量呀。为什么有这种自旋的状态，就不知道了，目前就把这个现象当做规则、公理一样的存在
蓝翔守夜人:
刚开始看标题，电子没有自旋，我还想这是哪来的民科胡说八道，看内容才知道是真的大佬。看完我也对这个量子态有了更深刻的理解，刚开始接触量子，最让人摸不着头脑的问题就是量子态为什么是复空间的。看完up视频瞬间才恍然大悟，复空间的存在就是为了描述电子自旋这种现象的模型的。

【回复】洗稿罢了，原视频：PBS - Electron DO NOT Spin，油管可搜
【回复】回复 @贰鼠 :可以接受吧 毕竟讲的至少是对的.而且大部分人上不去油管只要别乱科普比啥都强
【回复】回复 @大芋纸 :科普这种东西 就算对着书念也没多大问题吧
安大乐:
经典化学笑话：电子的旋转可以比喻为一个顺时针或者逆时针旋转的球。但是电子既不是球，也没有在旋转[doge]

【回复】因为常人只能通过这种方式理解角动量。。。
【回复】回复 @bili_59647930373 :关键是没办法给你看电子自旋的真实场景
【回复】回复 @bili_59647930373 :对微观粒子，现在认知很多是光谱分析之类的方式，看是真的看不出来了，打个比喻，你看手机的图标很直观，但实际他是一串数字通过程序转换成信号指挥屏幕发不同颜色的光，意思同理人类眼睛观察的只是反射光被大脑处理后的图像，大脑就是计算机，电子原子是抽象的0或者1，你很难用实际看到的东西去描述这个0或者1
大勝利:
斯特恩盖拉赫实验也是个颠覆我世界观的实验，让银原子通过Z方向磁场，银原子被分成两束Sz+和Sz-，让其中Sz+粒子束仍旧通过Z方向磁场，这批例子自旋方向仍然都是Sz+。但如果把第一次的Sz+粒子束通过垂直的X方向磁场，并选取其中Sx+自旋方向粒子，再通过一次Z方向磁场，粒子仍然分成Sz+和Sz-两束，第一次测的Z方向自旋信息（Sz+）被抹消了。粒子在Z方向和X方向的自旋分量不能同时测定

【回复】彻底证明了测不准原则，优美而简洁的古典时代结束了。
【回复】回复 @星辰小白V :并不一样，光的偏振分量可对易，所以能同时确定。所以正交光偏振片能消光，而电子的两个正交的“自旋偏振片”不能消除电子束。
【回复】听起来这个特性和光的偏振相似
萌群主:
看来谁能揭开高维/多维的面纱，就是下一次物理学革命的开始了。基本粒子的那个微观维度肯定比现实多。说不定就是类似弦理论的卷曲维度[doge]希望有生之年，能看到物理学的突破。

【回复】回复 @半斤猪 :不理解微观哪里低维了，你真的理解维度这个词什么意思吗？
【回复】我问如来，说真有高维吗?
账号已注销:
既然更加困惑说明就懂了，那我一个初中生听完确实更加困惑[doge]

【回复】作为理论物理系的研究生，我也搞不懂电子自旋到底是什么玩意[doge]
【回复】回复 @lichao4444 :？电子技术是搞电路的
【回复】从现代电子技术的发展可以看出来，微观世界必定是无比精密玄妙的！
彭诚健神教大主教:
物理学中有意义的量只有客观测量，电子的自旋角动量被观测到了，那么这个角动量便是有意义的，存在的，但是其器械起源是无法观测的，所以讨论它是不是真的像求一样旋转，表面是否超光速是没有意义的。这就是内秉自由度的概念。也就是你只需要承认它有这个角动量，但是不需要去探究它的经典力学意义

【回复】回复 @royal·喵帕斯 :看你这么说，你有比哥本哈根学派能更好解释现象的理论？[吃瓜]
【回复】回复 @royal·喵帕斯 :我不这么认为，因为电子自旋没有相应的经典力学对应概念这是事实，不代表它没有更深层次的原因，也不代表物理学不发展。但是电子的自旋本身是量子的，其起源也应该是量子的，而非机械的，所以试图用机械运动去描述自旋确实是没有意义的。
【回复】这只是懒惰的老师耍流氓+耍赖的话 , 当然哥本哈根学派就建立在耍赖之上 , 玄之又玄谓之哥本哈根学派 , 自从哥本哈根学派当权 , 物理学只剩下了修修补补 , 再无深入 .
谋CC:
自旋 首先就不是传统意义上的旋转概念， 但大家容易联想到是像地球自转那种， 转一个圈 就回到原来状态， 很好理解， 但转一个圈并和原来不一样就很诡异， 转2个圈才回到原来状态， 就更诡异了。 所以需要放弃自旋 就是东西自己转圈圈的理解， 得从特性去理解， 如一个人在莫比乌斯环上跑步， 跑了一圈正好跑到原来的倒影里了， 再跑一圈才回到原来位置。 宇宙很多迷我直觉觉得可能就是维度问题， 但我们本质上只是能理解到三维空间， 对于高纬度根本无法理解， 所以设想了无数种概念去试图低维度描述高维度概念， 但收效甚微。 假设现实中我们只能感觉到二维世界，具体点就是 在地球球面这样一个“空间” 里， 我们会发现地球很“神奇“： 地球广袤无限，没有边界，大到看不见尽头，但 你从任意一个方向走， 不改变方向都回回到原点， 为什么会回到原点匪夷所思。 在二维世界里难以画出地球的全面貌， 而且似乎存在神秘的方式能从“地球” 一点消失， 又突然从另一点出来， 十分诡异。 而在高维度（三维） 的外星人一看， 不就是一个球体的弦作隧道直连吗？ 有什么神奇的。 我们可能就是这么渺小， 其实并不复杂的世界仅仅是因为维度不够才这么多困惑

【回复】回复 @mewzerox :其实解释电子的自旋完全不需要高维空间[笑哭]，UP主的视频里不就展示了一个宏观立方体旋转两周才回到原来的状态，你是不是以为那个动图是偶然画出来的。那个是拓扑学的结果。 虽然很反直觉，但是在拓扑学的世界里，三维空间确实是半整数自旋是更基础的，三维空间所允许的自旋必须其整数倍，甚至你可以把人类所知道的物理量都放进去，都必须符合拓扑学的结果。 顺带一提，二维空间的自旋是所有的分数，这也是可以通过拓扑学得出来。而我们物理学家把电子限制到平面后就发现了分数量子效应。 总之，电子自旋就是三维空间的性质限定的，不是什么四维时空，不然没法和拓扑学兼容了。而且也无法解释平面的分数量子效应。
【回复】回复 @mewzerox :你不妨把UP主的动图上的丝带想象成电子的电场线，把我们人类当做不能做到全知全能的观测者，我们只能通过电场线的变化得到电子的变化。 那么电子就必须要旋转两周，才能让电场线恢复到原来的状态。
【回复】回复 @为世默哀 :感谢解答[星星眼]但是基本看不懂[微笑]，就提个问题吧，疑惑的地方是电子是三维世界的物质但为什么到现在也无法展示电子自旋的三维面貌呢，所有介绍自旋的视频和文字无一例外都是描述性的或者用类比的方式介绍的，没有直接回答和展示什么是自旋的，还有各种量子效应都存在着无法对应宏观世界的情况，这些该怎么理解，大佬对这俩问题怎么看？感谢感谢🙏
蘑菇一点红:
我一直认为，微观粒子和黑洞内部一样，都进入了高维世界。

【回复】回复 @蘑菇一点红 :幻想和看法就不一样，并且你这说的跟黑洞进去就是高维世界就是事实一样，两个说法都不对，快洗洗睡吧
【回复】这是什么新的民科说法[辣眼睛]黑洞视界之内被你定义了？
o0o8906:
linvo也说过电子如果有自转那么它的表面线速度将会远超光速，up可以再讲下为啥吗？比质子还小得多的电子线速度远超光速是因为角动量能量吗？

【回复】这个是好几个推论结合在一起出来的，因为这几个推论本身没有实验基础，所以得出了一个荒谬的结论。 先测算电子的质量，再让两个电子靠近，他们的电场势能势必有一个上限，因为质量有限。由狭义相对论的质能关系算出来这个势能上限之后，再线性的把这个势能上限对应的电子距离，视为“「经典半径」，用这个经典半径和测到的角动量去算，会发现电子表面有超光速的线速度才能满足条件（137c，137倍真空光速）。（本段论述参考《近代物理学》，中国科学技术大学出版社第三版，103页。） 所以结论就是以上推论是荒谬的，角动量和磁量子数等等，和质量一样，是粒子的内禀属性，内禀的意思就是并不是由（我们已知的）其他机制赋予的，而是粒子固有的。 比如，自行车轮转起来之后，角动量是旋转运动赋予的，我们把旋转运动停止、加速、减速、改变方向，似乎可以任意的改变他的角动量大小、空间取向………而电子的角动量和磁量子数不是这样。 上文提到的经典半径，也不能当作电子的体积，更适合作为经典物理失效的尺度范围（十的负十五次方米）。哥本哈根诠释下的电子没有实际的半径、体积概念。 如果还对这类问题很感兴趣的话，可以先买本 《电动力学》朗道十卷的《场论》开始入门，先把麦克斯韦那套经典的场论和矢量微分、张量的语言搞懂，再去接触《量子力学》的标准教材，站内都有大学录课，讲的都是蛮有意思的 如果课都没有看懂，去《数理方法》的课里找对应内容看看，3B1B的数学视频也可以找找看。直观的模型很有利于理解，但归根结底需要计算。 最后补充！！强烈建议看《近代物理学》，来了解实验和历史上是怎样一步步探究物质微观结构的，物理的理论不是无中生有、天马行空，而是实验事实一步步批判否定出来的。
【回复】电子磁矩是ehbar/m，经典的带电球旋转产生的磁矩大概是e·v·r，那v就是hbar/m·r，m是1e-31，hbar是1e-34，如果要v=c，那r就得是1e-12，质子都是1e-15了
【回复】回复 @倾盖噫如故Offciail :先假设电子是个带电荷的陀螺/小球提供的角动量，得出了荒谬的结论：电子表面运动速度超光速，所以假设不成立。 这是一个经典的反证法
看透过往从头再来:
任何理论都只能解释有限多的实验事实，而为什么却可以永远问下去。

【回复】这是人类认知方式的局限。归根结底，目前的科学无非是用假设和已经观察到的现象，来解释其他现象，现有的所有的所谓的理论和规律，其实也无非也是现象，而非本质。而人类是利用逻辑来推导和解释现象的，但最作为推导起始点的东西，却也只是一个现象和假设，现象是利用我们的感官观获取的，本来就并非事物的本来面目，而“假设”就更是如此。因此，这样推导出来的结果永远都是不完备的，只是通过解释现象之间的关系以及对现象的发现，能使人们一定程度上可以利用现象罢了，抵达世界的根源，或者说真理，我认为不是科学能够做到的。
【回复】因为假设是无限的，在你经过现实的实验得出结论总结规律之前，你可以做出无限的假设
【回复】回复 @喜欢吃烤鸭_oxeris :很多年前科学家和哲学家就想明白了这个问题。真理既具有绝对性，又具有相对性。绝对在于真理和谬误的对立是绝对的，在一定的历史时期内，真理就是真理。相对在于，随着历史发展，人们会有新的认识，原先的真理会被发现错误的部分，而原先的谬误可能转化为真理。进一步说，我们认知的真理包含绝对真理和相对真理两部分，我们的认识的发展会不断筛去其中相对的部分，从而靠近绝对真理，但是，我们只能无限接近绝对真理而不能抵达
素素心系天下:
对啊，既然在磁场力铁棒可以旋转是因为电子，那么是谁让电子转的捏？ 他总不能凭空产生力吧[doge]

【回复】就算是经典力学里也是力可以改变运动，而不是运动需要力啊[笑哭]
【回复】内秉角动量 自带的 与生俱来
【回复】回复 @半斤猪 :什么乱七八糟的
残平lun巾:
科普视频下面真正理解思考的人是少数，更多的都是幻想家

【回复】回复 @咖啡v碱 :⅛互联网巡回犬
whsan:
如果有一个物理量，表现的像角动量，计算符合角动量，单位类似角动量，那我们姑且就叫他角动量吧。——刚发现电子自旋效应的科学家们如是说。 然后随着量子力学的深入，科学家们发现这个方方面面就是角动量的玩意算着算着突然蹦出来一个无论实验还是数学计算上都无懈可击的1/2自旋，也就是得转两圈才能回到原本的状态。这个时候科学家们才意识到这个看着像角动量，算起来像角动量，用起来也和角动量一模一样的玩意它根本就不是角动量。但是这词都用了这么久了，而且也确实和角动量的用法几乎一致，换个新的名词怕不是会导致除了1/2自旋其他地方都会让人疑惑这个新词和角动量的区别是啥，于是干脆就还是继续叫角动量，或者自旋好了。至于那1/2的自旋，自己看自旋的Q&A去，那里有补充设定。

梦溯千秋:
我觉得基本粒子的全同性才是最神奇的，这似乎说明宇宙在创造这些基本粒子后，又无限制的调用了粒子的参数，导致每一个基本粒子就如同《我的世界》里面的各种方块一般。

【回复】并不是宇宙创造的，而是智慧生命