来源:网易号量子实验室
自旋的概念来自于量子力学,和地球这样的宏观物体的自转完全不同。典型的例子就是电子的自旋,在近百年前已经被斯特恩-盖拉赫实验,碱金属光谱,塞曼效应等实验证实。
首先1925年,乌伦贝克与古兹密特提出了电子的自旋假设,这两个年轻的研究生,认为电子不是点电荷,它除了轨道角动量外,还有自旋。如果把电子看作一个带有电荷-e的小球,半径为10-14cm它像陀螺一样绕自身轴旋转,可以证明,自旋角动量为1/2的电子,在表面上的切向线速度将大大超过光速!这显然不符合相对论的。
所以电子自旋是量子效应, 不能看做宏观物体的经典自转之类的理解。在经典物理中没有和自旋相对应的物理量,并非电子转动。目前,物理学界把电子自旋看做电子的一个内禀属性,自旋只是一种基本物理性质,就好像质量、速度一样,不是自转的意思,它是电子内禀运动或电子内禀运动量子数的简称。
所以,自旋是和电子的质量,电量一样,是基本粒子的固有属性,需要了解的朋友,请查阅原子物理相关的书籍,涉及原子精细结构的章节。
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